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大脳新皮質層形成における発生期酸素濃度の影響とその分子メカニズムの解明

Publicly Offered Research

Project AreaNeural Diversity and Neocortical Organization
Project/Area Number 25123715
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 InstitutionKyushu University

Principal Investigator

堅田 明子  九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (00615685)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2013: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Keywords細胞分化 / 低酸素 / 神経発生 / エピジェネティクス / 神経幹細胞
Outline of Annual Research Achievements

哺乳類に特徴的な6層からなる大脳新皮質は、高等生物における複雑な脳機能を理解する上で最も重要な領域である。大脳新皮質を構成する様々なサブタイプのニューロンは、胎生期に共通の神経幹細胞から、まず深層ニューロンが、次いで脳表層に存在する浅層ニューロンが順次産生され、個々のニューロンが定められた移動パターンを示すことで層構造が形成される。しかし、現在においても、神経幹細胞が時系列依存的に深層ニューロンから浅層ニューロンへと分化能を変化させるスイッチング機構には不明な点が多い。研究代表者は、胎仔脳内が一般的な細胞培養で用いられる大気酸素濃度(21%)と比較して、低酸素状態(1-3%)であることに注目し、大脳新皮質の神経発生における酸素濃度の影響を解析した。
初年度には、ES細胞と単離神経幹細胞を用いたin vitro培養系において、低酸素濃度下でのニューロン分化では、通常酸素濃度と比較して、浅層ニューロンへの分化効率が上昇することを見出した。
また最終年度には、子宮内電気穿孔法を用いて、生体においても実際に低酸素誘導因子HIF1が浅層ニューロンに特異的なSatb2の遺伝子発現に関与することを見出した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] NAD(+)-SIRT1 control of H3K4 trimethylation through circadian deacetylation of MLL12015

    • Author(s)
      Aguilar L.,Katada S., Orozco R., and Sassone-Corsi P.
    • Journal Title

      Nature Struct Mol Biol

      Volume: 22 Issue: 4 Pages: 312-318

    • DOI

      10.1038/nsmb.2990

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Goofy coordinates the acuity of olfactory signaling.2013

    • Author(s)
      *Goto T., *Sato Y., *Katada S. (*equally contributed), Kinameri E., Yoshihara S., Nishiyori A., Kimura M., Fujita H., Touhara K., Reed R., & Yoshihara Y.
    • Journal Title

      Journal of Neuroscience

      Volume: 32 Pages: 12987-996

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Oxygen regulates fate specification of neural stem cell during cortical development2015

    • Author(s)
      Sayako Katada, Mizuki Honda, and Kinichi Nakashima
    • Organizer
      Keystone Symposia
    • Place of Presentation
      米国 ニューメキシコ
    • Year and Date
      2015-02-22 – 2015-02-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Oxygen levels contribute to fate specification of neural stem cell during cortical development2014

    • Author(s)
      Sayako Katada, Mizuki Honda, and Kinichi Nakashima
    • Organizer
      第37回 日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      日本 横浜
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] エピジェネティック修飾による時計遺伝子の発現制御機構

    • Author(s)
      堅田明子
    • Organizer
      第86回 日本生化学大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Impact of oxygen levels on fate switching of neural stem cells during corticogenesis

    • Author(s)
      Sayako Katada
    • Organizer
      第36回 日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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