2022 Fiscal Year Final Research Report
"Interplay of intercellular communication in regulating developmental time
| Project Area | Interplay of developmental clock and extracellular environment in brain formation |
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| Project/Area Number |
16H06483
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
Hanashima Carina 早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 教授 (80469915)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高里 実 国立研究開発法人理化学研究所, 多細胞システム形成研究センター, チームリーダー (40788676)
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| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | 大脳新皮質 / 神経幹細胞 / 発生時計 / 層ニューロン / 転写制御ネットワーク |
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we aimed to elucidate the regulatory mechanisms of the developmental clock in brain formation, focusing on the temporal production of neurons in the cerebral cortex and the molecular identity of feedback signal-mediated neuronal production transition. During the production period of deep- and upper-layer neurons, we manipulated gene expression in cortical progenitor cells and revealed that the intracellular localization of transcription factor determines the temporal competence of progenitor cells and the timing of upper-layer neuron production. Furthermore, we analyzed the extrinsic mechanisms that determine the differentiation and positioning of layer subtype neurons in the cerebral cortex, and revealed the interaction between the intrinsic transcriptional regulatory network and extracellular signaling in the spatiotemporal control of brain formation.
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| Free Research Field |
神経発生学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
細胞間の相互作用を介したシグナルが、神経幹細胞の発生時計を制御するという仮説が40年前に提唱されたが、その分子実体については不明な点が多く残されていた。本研究では、ニューロンと神経幹細胞の細胞間シグナリングに焦点を当て、細胞内の転写因子局在と時間的に変化する場からのフィードバックシグナルが発生時計を制御するという新たな知見を得た。このシステムの破綻は神経疾患の発症につながると考えられる一方で、ヒトとマウスなどの胎生期間や細胞周期等の発生時間のパラメータが大きく異なる種間のニューロン産生の相対的な調節にもつながり、脳神経回路の構築原理を明らかにする上で重要であると考えられる。
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