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非翻訳RNAによる脳機能発達制御メカニズムの統合的理解

Research Project

Project/Area Number 21K06834
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 48040:Medical biochemistry-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

辻村 啓太  名古屋大学, 理学研究科, 特任講師 (60588474)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
KeywordsmiRNA / 進化 / 脳機能 / 脳発達 / 遺伝子発現 / ノンコーディングRNA / microRNA / 神経発達
Outline of Research at the Start

本研究では、生後から成体期におけるmiR-199aの時期・細胞種特異的な機能を明らかにするため、miR-199aの機能を解析できる遺伝子改変マウスの作製を行う。miR-199a遺伝子改変マウスの表現型解析や、見出されたmiR-199a変異の生物学的意義の解析を実施することにより、脳機能発達におけるmiR-199aの機能的役割を詳細に解明する。これらの研究により脳機能発達におけるノンコーディングRNAの機能的重要性を世界に発信する。

Outline of Annual Research Achievements

種特異的なmiRNAに着目し、神経突起形成や脳発達における役割を明らかにした(Akaba, Tsujimura(責任・最終著者) et al Front Cell Dev, 2023) 。miR-514a はこれまでにいくつかの癌で 機能解析が行われていましたが、中枢神経系における役割は未解明のままでした。我々は miR-514a が高度な知能や社会性を有する動物において保存され、ヒトやチンパンジーでコピー 数が特に増加していることに着目し、複数系統のヒト iPS 細胞由来神経細胞を用いて miR-514a が 神経細胞の神経突起形成や mTOR シグナル注 1)活性を亢進させることを見出した。miR-514 はマウスなどの齧歯類ゲノムに存在しないことや高度な知能や社会性を有するヒトや チンパンジーにおいてコピー数が特に増加していることから、複数系統の健常者由来ヒト iPS 細 胞を神経細胞に分化誘導し、機能解析に用いました。miR-514a の過剰発現は iPS 細胞から神経細 胞への分化を促進し、神経突起形成・細胞体サイズ・mTOR シグナル活性を亢進させることを発 見しました。逆に miR-514a の機能を阻害すると、これらの効果は消失し、神経発達は抑 制されることを確認しました。さらに霊長類の進化の過程で保存された領域の変異体を用いた実 験では、miR-514a の配列変化が成熟型 miRNA の発現を減少させることも見出しました。これら の結果は、miR-514a が神経細胞の発達に重要な役割を持ち、高次脳機能の発現に関与しているこ とを示唆しています。

Report

(2 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] miR-514a promotes neuronal development in human iPSC-derived neurons2023

    • Author(s)
      Yuichi Akaba, Satoru Takahashi, Keiichiro Suzuki, Kenjiro Kosaki and Keita Tsujimura
    • Journal Title

      Front. Cell Dev. Biol

      Volume: 11

    • DOI

      10.3389/fcell.2023.1096463

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Deciphering the molecular mechanisms underlying neurodevelopmental disorder Rett syndrome2021

    • Author(s)
      Keita Tsujimura
    • Organizer
      Seminar; Special Lecture of Biological Science 2・5, Nagoya University
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Book] MicroRNAs in neurological diseases,MicroRNA: From Bench to Beside. (CHAPTER 17)2022

    • Author(s)
      Keita Tsujimura
    • Total Pages
      8
    • Publisher
      ELESEVIER (book)
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2023-12-25  

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