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発生段階依存的な神経系細胞産生におけるDNMT1の機能解析

Publicly Offered Research

Project AreaNeural Diversity and Neocortical Organization
Project/Area Number 23123514
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

波平 昌一  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教 (60379534)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
Fiscal Year 2012: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2011: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
KeywordsDNAメチル化 / 大脳新皮質 / エピジェネティクス / ニューロン / DNMT1 / グリア細胞 / 細胞分化 / 神経幹細胞
Outline of Annual Research Achievements

大脳形成は、神経幹細胞増殖に始まり、神経幹細胞のニューロン産生、次いでグリア細胞(アストロサイト及びオリゴデンドロサイト)産生が発生段階依存的な制御を受けて進行することで行われる。このような発生の進行に伴う神経幹細胞の性質変化には、エピジェネティクス機構の寄与が示唆されているが、不明な点が多い。これまでに、DNAメチル化酵素DNMT1は、メチル化活性を介してニューロン産生時期である胎生中期において、胎生後期に産生が開始されるアストロサイトの早期産生を抑制することが示されている。しかし、大脳におけるDNMT1の発現は胎生中期以降にも観察され、またDNMT1は多くの精神疾患との関連が疑われていることから、その機能は初期神経発生のみならず、それ以降の大脳形成及び脳機能にも大きく寄与していると予想される。そこで、本研究では胎生後期以降の神経発生に焦点を当て、DNMT1の機能解析を行った。胎生後期神経幹細胞にDNMT1の過剰発現及び発現減少を誘導し、分化傾向の変化を解析した結果、胎生後期神経幹細胞においてDNMT1がニューロン分化抑制作用を有していることが示された。また、興味深いことにメチル化活性のないDNMT1変異体の過剰発現においても、ニューロン分化の抑制が見られた。これらは、胎生後期神経幹細胞においてDNMT1はDNAメチル化活性非依存的にニューロン分化を抑制する作用を有していることを示唆した。現在、プロテオミクス解析によるDNMT1相互作用因子の同定、DNMT1欠損により影響をうける遺伝子の網羅的発現解析などを行い、詳細なメカニズムの解明を行っている。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (20 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Chromatin accessibility at a STAT3 target site is altered prior to astrocyte differentiation.2013

    • Author(s)
      Urayama S, Semi K, Sanosaka T, Hori Y, Namihira M, Kohyama J, Takizawa T, Nakashima K.
    • Journal Title

      Cell Structure and Function

      Volume: 38 Pages: 55-66

    • NAID

      130004053894

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  • [Journal Article] Dnmt3a regulates both proliferation and differentiation of mouse neural stem cells.2012

    • Author(s)
      Wu Z, Huang K, Yu J, Le T, Namihira M, Liu Y, Zhang J, Xue Z, Cheng L, Fan G.
    • Journal Title

      Journal of Neuroscience Research

      Volume: 90 Issue: 10 Pages: 1883-1891

    • DOI

      10.1002/jnr.23077

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Treatment of a mouse model of spinal cord injury by transplantation of human iPS cell-derived long-term self-renewing neuroepithelial-like stem cells2012

    • Author(s)
      Fujimoto Y., Abematsu M., FalkA., Tsujimura K., Sanosaka T., Juliandi B.. Semi K., Namihira M., Komiya S., SmithA., Nakashima K,
    • Journal Title

      Stem Cells

      Volume: 30 Issue: 6 Pages: 1163-1173

    • DOI

      10.1002/stem.1083

    • Related Report
      2012 Annual Research Report 2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] DNAメチル化による神経発生制御機構2013

    • Author(s)
      波平昌一
    • Organizer
      奈良先端未来開拓コロキウム「シグナルの破綻による疾患の生物学」
    • Place of Presentation
      奈良県生駒市
    • Year and Date
      2013-01-28
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    • Invited
  • [Presentation] Treatment of a mouse model of spinal cord injury by transplantation of human iPS cell-derived long-term self-renewing neuroepithelial-like stem cells2012

    • Author(s)
      Fujimoto, Y., Abematsu, M., Falk, A., Tsujimura, K., Sanosaka, T., Juliandi, B., Semi, K., Namihira, M., Komiya, S., Smith, A., Nakashima, K.
    • Organizer
      NEUROSCIENCE 2012
    • Place of Presentation
      New Orleans
    • Year and Date
      2012-10-15
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      Matsuda, T., Murao, N., Juliandi, B., Namihira, M., Kawai, T., Akira, S., Nakashima, K.
    • Organizer
      NEUROSCIENCE 2012
    • Place of Presentation
      New Orleans
    • Year and Date
      2012-10-13
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    • Organizer
      第35回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋市
    • Year and Date
      2012-09-18
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  • [Presentation] グリア細胞の分化と発達におけるDNAメチル化の役割2012

    • Author(s)
      石川寛、波平昌一、竹林浩秀、中島欽一
    • Organizer
      包括脳ネットワーク夏のワークショップ
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市
    • Year and Date
      2012-07-25
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  • [Presentation] ニューロンの発達及び興奮毒性神経細胞死制御におけるDNMT1の機能解析2012

    • Author(s)
      赤土正一、田中友規、波平昌一、野口浩史、五十嵐勝秀、辻村啓太、中島欽一
    • Organizer
      包括脳ネットワーク夏のワークショップ
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市
    • Year and Date
      2012-07-25
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  • [Presentation] REGULATION OF ADULT MOUSE NEURAL STEM CELLS BY TLR9 MEDIATED SIGNALING2012

    • Author(s)
      Matsuda T., Juliandi B., Murao N., Namihira M., Kawai T., Akira S., Nakashima K
    • Organizer
      ISSCR 2012
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2012-06-13
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  • [Presentation] MENINGEAL CELLS INDUCE ASTROCYTE DIFFERENTIATION OF NEURAL STEM CELLS2012

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      Sanosaka T., Namihira M., Nakashima K.
    • Organizer
      ISSCR 2012
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2012-06-13
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Meningeal cells regulate astrocytic differentiation in the embryonic mouse brain2012

    • Author(s)
      佐野坂司、波平昌一、中島欽一
    • Organizer
      第45回日本発生生物学会・第64回日本細胞生物学会合同大会
    • Place of Presentation
      兵庫県神戸市
    • Year and Date
      2012-05-28
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] DNA-methyltransferase 1 functions as a suppressor of neuronal differentiation in late-gestational neural stem cells2012

    • Author(s)
      野口浩史、波平昌一、田中友規、佐野坂司、中島欽一
    • Organizer
      第45回日本発生生物学会・第64回日本細胞生物学会合同大会
    • Place of Presentation
      兵庫県神戸市
    • Year and Date
      2012-05-28
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス脳におけるNP95発現細胞の解析2012

    • Author(s)
      村尾直哉、松田泰斗、古関明彦、波平昌一、中島欽一
    • Organizer
      第6回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Place of Presentation
      東京都千代田区
    • Year and Date
      2012-05-14
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] DNMT1 regulates neuronal differentiation of neural precursor cell in late-gestational forebrain2012

    • Author(s)
      波平昌一、野口浩史、田中友規、佐野坂司、中島欽一
    • Organizer
      1^<st> International Symposium/59^<th> NIBB Conference, NEOCORTICAL ORGANIZATION
    • Place of Presentation
      岡崎コンファレンスセンター
    • Year and Date
      2012-03-10
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] DNMT1 regulates neuronal differentiation of neural precursor cell in late-gestational forebrain2012

    • Author(s)
      Noguchi, H., Namihira, M., Tanaka, T., Sanosaka, T., Nakashima, K.
    • Organizer
      40^<th> KEYSTONE SYMPOSIA
    • Place of Presentation
      Keystone, Colorado, USA
    • Year and Date
      2012-01-17
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional analysis of DNA-methyltranseferase 1 in post-mitotic neurons2011

    • Author(s)
      田中友規、波平昌一、野日浩史、五十嵐勝秀、辻村啓太、中島欽一
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2011-12-13
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] DNMT1 inhibits the neuronal differentiation of late-gestational neural precursor cells2011

    • Author(s)
      野口浩史、波平昌一、田中友規、佐野坂司、中島欽一
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2011-12-13
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] NFIA-induced DNA demethylation in Olig1 promoter regulates the expression of the gene in late-gestational neural precursor cells2011

    • Author(s)
      蝉克憲、佐野坂司、波平昌一、畑田出穂、中島欽一
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      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2011-12-13
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  • [Presentation] 転写因子が誘導するOlig1遺伝子プロメーターの脱メチル化2011

    • Author(s)
      蝉克憲、佐野坂司、波平昌一、畑田出穂、中島欽一
    • Organizer
      第34回日本神経科学大会
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      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2011-09-14
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    • Author(s)
      Namihira M
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      第34回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2011-09-14
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  • [Presentation] 転写因子NFIAによって誘導されるOlig1遺伝子プロモーターの脱メチル化2011

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      蝉克憲、佐野坂司、波平昌一、畑田出穂、中島欽一
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      第5回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Place of Presentation
      KKRホテル熊本
    • Year and Date
      2011-05-19
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  • [Presentation] DNAメチル化による神経発生制御機構2011

    • Author(s)
      波平昌一、Fan Guoping、中島欽一
    • Organizer
      第5回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Place of Presentation
      KKRホテル熊本
    • Year and Date
      2011-05-19
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Book] Neurogenesis in the adult brain I (eds.Seki, I., Sawamoto, K., Parent, J.M.& Alvarez-Buylla, A.)2011

    • Author(s)
      Namihira M, Nakashima K
    • Total Pages
      21
    • Publisher
      東京スプリンガー
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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