2016 Fiscal Year Annual Research Report
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15H04268
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| Research Institution | National Center of Neurology and Psychiatry |
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Principal Investigator |
星野 幹雄 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 病態生化学研究部, 部長 (70301273)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 神経科学 / 発生・分化 / 解剖学 / 脳・神経 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、小脳をモデル系として、様々な種類の神経細胞がどのようにして生み出されるのか、その分子機構を明らかにすることを目的としている。2016年度は、小脳顆粒細胞について集中的に研究したので、それについて述べる。
我々は、白血病に関連する転写因子であるMeis1が小脳顆粒細胞の各発達段階で発現し続けることを見出した。そこで、Atoh1-CreおよびMeis1-floxマウス系統を交配し、顆粒細胞リニエージでのMeis1コンディショナルノックアウトマウスを作成したところ、(1)小脳の縮小、(2)小脳小葉構造の乱れ、を観察した。また、電気穿孔法を用いてCre発現ベクターをMeis1-floxマウスへ導入し、少数の顆粒細胞のみでこの遺伝子をノックアウトしたところ、移動神経細胞や平行繊維の形態異常が認められた。以上の結果から、Meis1が顆粒細胞の細胞系譜で発現し、顆粒細胞の正常な移動や分化を制御することによって、小脳形成に重要な役割を果たしていることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今まで、小脳の抑制性神経細胞およびグリア細胞の発生については、かなり明らかにできたので、2016年度は興奮性神経細胞である顆粒細胞の発生を明らかにしようとしてきた。我々は、顆粒細胞リニエージの細胞で強く発現する転写因子のスクリーニングから、白血病に関与することが知られていたMeis1を見つけた。この遺伝子の顆粒細胞特異的コンディショナルノックアウトマウスを作成することによって、Meis1が顆粒細胞の発生の様々なステージで他段階に渡って機能し、正常な顆粒細胞の分化と小脳形成に関与していることを見出すことができた。現在この成果は投稿中であり、最終年度（平成29年度）には受理されると期待している。この成果によって、小脳の抑制性神経細胞、興奮性神経細胞、そしてグリア細胞の発生について、転写因子という観点から解き明かしたことになるため、本研究計画は概ね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
Meis1の顆粒細胞特異的コンディショナルノックアウトマウスの表現型からは、Meis1が顆粒細胞前駆細胞の増殖と分化に関わっていることが示唆されているが、その分子機構は未だに明らかになっていない。我々は今までに、コンディショナルノックアウトマウスを用いたcDNAマイクロアレイ解析によって小脳顆粒細胞における転写因子Meis1のターゲット遺伝子を複数同定しており、それらの中に顆粒細胞の増殖と分化を支配する遺伝子が含まれているのではないかと考えている。そのため、そのターゲット候補遺伝子について、生後発達途上の小脳顆細胞前駆細胞に対して、電気穿孔法を使って強制発現ベクター、ノックダウンベクターを遺伝子導入し、その表現型を調べることによって、その遺伝子の働きを明らかにしていく。
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[Journal Article] Pathologic Active mTOR Mutation in Brain Malformation with Intractable Epilepsy Leads to Cell-Autonomous Migration Delay2017
Author(s)
Hanai S, Sukigara S, Dai H, Owa T, Horike SI, Otsuki T, Saito T, Nakagawa E, Ikegaya N, Kaido T, Sato N, Takahashi A, Sugai K, Saito Y, Sasaki M, Hoshino M, Goto YI, Koizumi S, Itoh M
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Journal Title
The American Journal of Pathology
Volume: 187
Pages: 1177-1185
DOI
Peer Reviewed
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