2017 Fiscal Year Annual Research Report
A study of DNA repair dynamics during neuronal differentiation using single-molecule imaging
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15K14350
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
菅生 紀之 大阪大学, 生命機能研究科, 助教 (20372625)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 分子・細胞・神経生物学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
DNA修復酵素は神経細胞分化における重要な因子であると考えられるが、生理的意義は不明な点が多い。本研究では、マウス及びヒト神経細胞分化において遺伝子座とDNA修復酵素の相互作用を１分子蛍光イメージングで可視化し、核内空間配置と動態をとらえることで新たな観点から神経細胞分化の原理・法則性を明らかにすることを目指した。
本年度は、（１）神経細胞におけるDNA修復酵素の1分子動態を明らかにするため、作製した幾つかのDNA修復酵素とタグタンパク質との融合タンパク質の発現ベクターを初代培養細胞に遺伝子導入した後にタグに特異的に結合する蛍光色素で標識し、斜光レーザー顕微鏡による観察を行った。その結果、核内に動的な輝点として観察することに成功し、変異原物質によるDNA損傷や神経活動に対する応答性を調べた。（２）発達期神経細胞における特定遺伝子座の遺伝子発現とDNA損傷との関係を明らかにするために、これまでの解析の結果に基づいて対象とする遺伝子を選択し、qRT-PCR法による遺伝子発現解析とPCR法を基盤としたDNA損傷の定量解析を行った。（３）研究成果を論文発表をすると共に国内外の学会で発表を行った。
研究期間を通じて、神経細胞において１分子レベルでDNA修復酵素の動態を観察することに成功する共に、DNAポリメラーゼβ欠損マウス及びヒトiPS細胞の遺伝的な解析を行い、神経細胞分化の新たな原理・法則性の発見に繋がる成果を得ることができた。
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