Nwd1遺伝子によるプリノソーム形成を介した新たな神経分化機構の解明
| Project/Area Number |
21K20701
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0704:Neuroscience, brain sciences, and related fields
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
山田 晴也 早稲田大学, 人間科学学術院, 助教 (70907146)
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| Project Period (FY) |
2021-08-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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)
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| Keywords | 神経幹細胞 / プリン代謝 / プリノソーム / Nwd1 / プリン新生 / 脳発生 / 代謝 / 肝臓 / 神経分化 / 大脳皮質 |
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| Outline of Research at the Start |
正常な脳発達においてプリン代謝産物の産生量の制御は不可欠であり、その異常は様々な精神疾患に関与する。近年、プリン新生のための連続的な酵素反応は、巨大タンパク質複合体「プリノソーム」で行われることが示された。プリノソー ムの形成は、細胞の増殖や分化に普遍的な役割を持つと推定されるが、プリノソーム形成の分子メカニズムは不明である。申請者が新規同定したNwd1遺伝子は、神経幹細胞で豊富に発現し、プリノ ソーム形成に関与することで増殖・分化を制御する。本研究ではプリノソーム形成におけるNwd1の役割を生化学的手法と組織解剖学的手法を用いて明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳類の大脳皮質の形成には、時空間的に制御された神経幹細胞の増殖と、その後のニューロン産生が重要である。全ての真核細胞のホメオスタシス維持に必須な分子であるプリンはDNAやRNA、ATP/GTPの原料である。プリンは脳の正常な発達に必須であり、その代謝異常は先天性てんかんや精神遅滞、レッシュナイハン症候群などの重篤な疾患を引き起こす。哺乳類は新生（de novo）経路と再利用（salvage）経路の2種類のプリン産生経路を持ち、通常時はエネルギーコストの低いsalvage経路が使用されるが、細胞分裂など多量に核酸を必要とする際は、de novo経路が駆動することが分かっている。更に、近年、de novo経路の6種類の酵素が巨大タンパク質複合体であるプリノソームを形成することで酵素反応を行なっていることが明らかになった。我々が神経幹細胞から新規同定したNwd1遺伝子はプリノソームの形成に関与することで神経幹細胞の増殖・分化を制御することが示唆されている。しかし、①脳の発達におけるプリン合成経路の時空間的な使い分け、②生体内でのNwd１の機能に関しては未だ不明であった。本研究では、①各種プリン阻害剤投与マウスの表現系を解剖学・組織学的な解析及び生化学的な解析を行い、脳の発生段階における時間的な使い分けおよび、組織内における空間的な使い分けが明らかになった。さらに②Nwd1ノックアウトマウスを作製し、その表現系を解剖学・組織学的及び生化学的な解析を行った。
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Report
(3 results)
Research Products
(21 results)
