Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
脳は情報ネットワークを構成する神経細胞や、その周囲環境を構成するグリア細胞からなる。発生期には神経細胞、グリア細胞の順番通りに細胞が産まれる。このような秩序正しい脳の発生過程はどのように制御されているのか。本研究では、細胞が産まれる過程でどのようにして分化に関わる遺伝子の発現が調節されているのか、明らかにする。
本研究では、神経幹細胞分化の過程においてクロマチンの立体的な構造がどのように変動し、発生の時間軸、場に即した遺伝子発現を実現しているのか、明らかにすることを目的に研究を進めた。脳の発生過程で、神経幹細胞から神経細胞やグリア細胞が順番に産み出されるタイミングは、種々の遺伝子の発現変動によって制御されている。特に、クロマチンの三次元的な構造はどのように変動し、発生の時間軸、場に即した遺伝子発現を実現しているのか、明らかにすることを目指した。中枢神経発生の過程では、ゲノム高次構造の変化を伴って、様々な遺伝子の発現が変動する。このようなクロマチン動態を制御する重要な因子として、染色体接着因子コヒーシンに着目して研究を進めている。コヒーシン複合体は染色体の接着に関わるタンパク質複合体で、４つのサブユニットから構成されるリング状の構造を形成する。このリング状の構造の中に、ゲノムをループ状に束ね、離れたエンハンサーを空間的にプロモーターの近傍に配置し、適切な相互作用を可能にすることで、遺伝子の転写を調節する。また、ヒトのコヒーシン関連遺伝子の変異により引き起こされる疾患であるコルネリア・デ・ランゲ症候群 (CdLS)では、精神遅滞、四肢の形成異常、などの分化発生異常を伴うことが知られている。このことは、コヒーシンが中枢神経系の発生に重要であることを示唆している。我々は、コヒーシンの機能低下が中枢神経の発生・発達に及ぼす影響を明らかにするため、コヒーシンサブユニットの一つであるSmc3のコンディショナルノックアウトマウスを作成した。Nestin-CreERT2マウスを用いて、神経幹細胞特異的にコヒーシンの機能を欠損したマウスを作成した。組織免疫染色や初代培養などにより、成体の神経幹細胞分化への影響を認めた。
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2020 2019
All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results, Open Access: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results, Invited: 2 results)
Cell Reports
Volume: 31 Issue: 4 Pages: 107580-107580
10.1016/j.celrep.2020.107580
STAR Protocols
Volume: 1 Issue: 3 Pages: 100111-100111
10.1016/j.xpro.2020.100111
