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大脳新皮質の飛躍的なニューロン産生増加の基盤メカニズム

Publicly Offered Research

Project AreaNeural Diversity and Neocortical Organization
Project/Area Number 25123726
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 InstitutionTokyo Metropolitan Institute of Medical Science

Principal Investigator

岡戸 晴生  公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳発達・神経再生研究分野, 副参事研究員 (60221842)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥10,790,000 (Direct Cost: ¥8,300,000、Indirect Cost: ¥2,490,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
KeywordsRP58 / 大脳新皮質 / 転写抑制因子 / OSVZ / 大脳皮質
Outline of Annual Research Achievements

RP58は大脳新皮質に強く発現する転写抑制因子であり、その発現は、これまでの解析から細胞周期離脱、ニューロンの放射状移動、成熟、に必要であることを明らかにしてきた。とくに、細胞周期離脱に関しては、RP58欠損マウスにおいて、細胞周期離脱が阻害されている部位は、脳室帯の脳表面側であることを見いだした。そして、同じ部位でPax6陽性細胞が観察された。そこで、われわれは、この層が、霊長類を含む高等ほ乳類でみられるOSVZ(外側脳室下帯)に相当するものである可能性を考えた。OSVZは、Pax6陽性増殖層として知られ、浅層ニューロンの数を飛躍的に増加させる機能を有すると考えられる。そこで、この形成過程のメカニズム解明の糸口を得ることを目的として本課題に取り組んだ。
RP58の欠損では出生直後に死亡するため、大脳皮質でのみRP58を欠損するマウスを作製するためにRP58floxマウスとEmxCreマウスを交配した。RP58KOマウス同様に、OSVZ様の構造が見られた。RP58が欠損していると、ニューロン移動や成熟も阻害されるので、それを補償するためにRP58欠損皮質に、ニューロンに分化運命が決まった時期に発現するNeuroDのプロモータの支配下でRP58を発現するプラスミドを子宮内エレクトロポレーション法を用いてE14で導入した。予想どおり、RP58を導入された細胞は脳表面に移動し、細胞塊を形成した。
以上のことから、細胞周期を制御することにより、げっ歯類の脳から、霊長類型のニューロンを増加させた脳を形成させることの可能性が示されたと考える。例えば、RP58の発現が遅延することで、ニューロン増殖層の細胞周期離脱を阻害し、その結果OSVZが形成され、そして、その結果、多数のニューロンを生み出すことができる。

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

    (13 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] The zinc finger transcription factor RP58 negatively regulates Rnd2 for the control of neuronal migration during cerebral cortical development.2015

    • Author(s)
      Heng, J.I., Qu, Z., Ohtaka-Maruyama, C., Okado, H., Kasai, M., Castro, D., Guillemot, F., Tan, S.S.
    • Journal Title

      Cereb Cortex

      Volume: 25 Pages: 806-816

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Distinct pathways leading to TDP-43-induced cellular dysfunctions.2014

    • Author(s)
      Yamashita M, Nonaka T, Hirai S, Miwa A, Okado H, Arai T, Hosokawa M, Akiyama H, Hasegawa M.
    • Journal Title

      Hum Mol Genet.

      Volume: 23 Issue: 16 Pages: 4345-56

    • DOI

      10.1093/hmg/ddu152

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Methamphetamine increases locomotion and dopamine transporter activity in dopamine D52013

    • Author(s)
      Hayashizaki S, Hirai S, Ito Y, Honda Y, Arime Y, Sora I, Okado H , Kodama T, Takada M.
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 8(10) Issue: 10 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0075975

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Zinc Finger Transcription Factor RP58 Negatively Regulates Rnd2 for the Control of Neuronal Migration During Cerebral Cortical Development.2013

    • Author(s)
      Heng JI, Qu Z, Ohtaka-Maruyama C, Okado H, Kasai M, Castro D, Guillemot F, Tan SS.
    • Journal Title

      Cereb Cortex.

      Volume: - Issue: 3 Pages: 806-816

    • DOI

      10.1093/cercor/bht277

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Exploring the original function of AMPA receptor2015

    • Author(s)
      Hirai,S., Hotta,K.,Kubo,Y., Okamura,Y., Okado,H.
    • Organizer
      第92回日本生理学会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県、神戸)
    • Year and Date
      2015-03-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 発生期サブプレートニューロンの神経活動は新生ニューロンの放射状移動に重要な役割をしている2014

    • Author(s)
      丸山千秋、岡本麻友美、岡戸晴生、宮田卓樹、前田信明
    • Organizer
      第37回日本分子生物学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県、横浜)
    • Year and Date
      2014-11-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] The subplate layer plays critical roles in the radial neuronal migration in the developing mouse neocortex2014

    • Author(s)
      Ohtaka-Maruyama, C., Okamoto M., Okado, H., Maeda,
    • Organizer
      第37回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県、横浜)
    • Year and Date
      2014-09-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] けいれん重積による抑制性システムと認知機能の変化2014

    • Author(s)
      中島啓介、平井清華、平井志伸、岡戸晴生
    • Organizer
      第37回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県、横浜)
    • Year and Date
      2014-09-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] RP58 splicing variantの発現パターンと機能解析

    • Author(s)
      平井清華、岡戸晴生
    • Organizer
      日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] AMAP受容体機能の起源を求めて

    • Author(s)
      平井志伸、堀田耕司、久保義弘、西野敦雄、岡村康司、岡浩太郎、岡戸晴生
    • Organizer
      日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] The subplate layer (SP) is rich in extracellular matrix and a critical barrier for migrating neurons in the developing neocortex

    • Author(s)
      丸山千秋、岡本麻友美、岡戸晴生、宮田卓樹、前田信明
    • Organizer
      日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 大脳皮質形成時の神経細胞移動におけるRP58転写抑制因子の機能解析

    • Author(s)
      丸山千秋、岡戸晴生
    • Organizer
      日本発生生物学会
    • Place of Presentation
      松江
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 医学研HP

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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

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