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クロマチンの立体的な構造変化を介した神経回路修復機序の解明

Research Project

Project/Area Number 23K27350
Project/Area Number (Other) 23H02659 (2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023)
Section一般
Review Section Basic Section 48010:Anatomy-related
Research InstitutionShimane University

Principal Investigator

藤田 幸  島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 教授 (60631215)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 加藤 太陽  島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 准教授 (40548418)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
Keywords中枢神経
Outline of Research at the Start

損傷などにより破壊された神経回路を再建し、失われた神経機能を取り戻すためには、神経軸索の再伸長と、それに続く刈り込みによる回路の精緻化のステップが必要となる。この回路修復の過程の進行と共に多数の遺伝子発現が変動していく。本研究では、神経回路の修復に関わる多様な遺伝子の発現変化を包括的に制御するメカニズムの解明を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

損傷などにより破壊された神経回路を再建し、失われた神経機能を取り戻すためには、神経軸索の再伸長と、それに続く刈り込みによる回路の精緻化のステップが必要となる。この回路修復の過程の進行と共に多数の遺伝子発現が変動していく。本研究では、神経回路の修復に関わる多様な遺伝子の発現変化を包括的に制御するメカニズムの解明を目指す。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

障害された神経機能を回復するためには、破綻した神経回路の再構築が必要である。切断を免れた神経軸索は新しい側枝を伸長し、損傷部を回避した迂回路を形成することで、再び標的細胞への情報伝達を可能にする。このように再編成された神経回路は代償性神経回路と呼ばれ、一部の機能回復に寄与することがわかってきた。代償性神経回路形成過程では発生期の神経回路形成と同様に、はじめに過剰数の側枝が伸長し、標的細胞と結合して回路に組み込まれた側枝のみが残り、余分な側枝は退縮や変性によって取り除かれるというステップを経て神経回路が完成する。この過程では多数の遺伝子の発現が変動するが、順序よく変化する遺伝子発現を包括的に制御する機序は不明である。本年度は、RNA-seqを実施し、発現変動遺伝子を同定した。

Strategy for Future Research Activity

脊髄損傷などにより破壊された神経回路を再建し、失われた神経機能を取り戻すためには、神経軸索の再伸長と、それに続く刈り込みによる回路の精緻化のステップが必要となる。この回路修復の過程の進行と共に多数の遺伝子発現が変動していくが、秩序立って遺伝子発現が変化し、包括的に制御される機序は不明のままである。申請者はこれまで、ゲノムの立体的な構造制御機構の破綻が、神経回路の形成を障害することを見いだしてきた。これは染色体高次構造が多様な遺伝子発現変動を制御し、回路修復の各ステップのタイミングを司令する可能性を示唆している。今後は、継続して、中枢神経損傷後の回路修復の過程で変動する染色体高次構造の解析を進める。

Report

(1 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] ペンシルベニア大学(米国)

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] Inhibition of HDAC8 Reduces the Proliferation of Adult Neural Stem Cells in the Subventricular Zone2024

    • Author(s)
      Fukuda Momoko、Fujita Yuki、Hino Yuko、Nakao Mitsuyoshi、Shirahige Katsuhiko、Yamashita Toshihide
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 25 Issue: 5 Pages: 2540-2540

    • DOI

      10.3390/ijms25052540

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dominant-negative variants in CBX1 cause a neurodevelopmental disorder2023

    • Author(s)
      Kuroda, Y.、Nagao, K、Isobe, S-Y.、Nishibuchi, G.、Obuse, C.、Roscioli, T.、Izumi, K.他
    • Journal Title

      Genetics in Medicine

      Volume: X Issue: 7 Pages: 100861-100861

    • DOI

      10.1016/j.gim.2023.100861

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Spatial genome organization during neural circuit formation2023

    • Author(s)
      Yuki Fujita
    • Organizer
      Neuroscience 2023 (Society For Neuroscience)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Regulation of chromatin structure in adult neural stem cells2023

    • Author(s)
      藤田 幸
    • Organizer
      第46回日本神経科学大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 神経幹細胞分化におけるヒストン脱アセチル化酵素HDACの機能解析2023

    • Author(s)
      福田 桃子、藤田 幸
    • Organizer
      日本解剖学会 第77回 中国・四国支部学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report

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Published: 2023-04-18   Modified: 2024-12-25  

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