2016 Fiscal Year Annual Research Report
Regulation of neural stem cell asymmetric division by the cilia-centrosome system
| Project Area | Cilium-centrosome system regulating biosignal flows |
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| Project/Area Number |
24113006
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
松崎 文雄 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 (10173824)
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| Project Period (FY) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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| Keywords | 神経幹細胞 / 小頭症 / 細胞分裂 / 非対称細胞分裂 / 染色体分離 / 細胞周期 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳類の脳は進化の過程で複雑化と巨大化を遂げてきたが、脳の大きさを決める仕組みはいまだに不明である。大脳が正常の半分程度のサイズまでしか発達しないヒト遺伝性小頭症の原因遺伝子群の産物はいずれも分裂時に神経幹細胞の中心体に局在することから、中心体機能を通して、未分化性の維持に関与する可能性が指摘されている。これらの変異はマウスの脳の発生には大きな影響を与えないことがこれまで謎であった。しかし、これらの遺伝子変異がマウスに少数しか存在しない脳室帯外神経幹細胞（霊長類型）により強い影響を与えるとすると、この現象を説明できる。LGN変異により脳室外に幹細胞が分散することから、LGNと小頭症原因遺伝子の２重変異では、霊長類などの複雑脳における小頭症原因遺伝子変異による小頭症発症のメカニズムを再現することと考えられ、この２重変異体はマウスにおける小頭症の研究の良いモデルとなる可能性を示唆している。そこで、複雑能における中心体局在因子の役割を解析することを目的に、小頭症の原因遺伝子のひとつASPM変異にLGN遺伝子変異を導入した２重変異体を作成した。この２重変異体マウスは、ヒト同様に脳のサイズが大きく減少することを見出した。LGN変異は幹細胞の分裂方向をランダムにすることにより、霊長類様の移動幹細胞を生み出すことから、哺乳類の小頭症の原因は移動幹細胞に原因のあることが示唆された。また、複雑脳をもつフェッレットで、in utero electroporationを用いて、CRSPPR/Cas9システムを直接胎児脳に導入しASPM KO クローンを作成すると、幹細胞のクローンサイズが減少していることが観察された。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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