2018 Fiscal Year Annual Research Report
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17F17090
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
花嶋 かりな 早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 准教授 (80469915)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
HOU PEI-SHAN 早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2017-10-13 – 2020-03-31
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| Keywords | 大脳皮質 / 体性感覚野 / 運動野 / ニューロン / 領野 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
感覚入力を受容する大脳皮質の第４層のニューロンは、領野特異的神経回路の形成において中心的な機能をもつと考えられているが、これらニューロンの分化機序についてはこれまで不明な点が多く残されてきた。本研究は哺乳類で高度に保存され、細胞構築の違いが明瞭である一次運動野と一次体性感覚野間の境界に焦点をあて、大脳皮質第４層ニューロンの分化と領野の決定機構を明らかにすることを目的としている。今年度は前年度の結果を受け、第４層ニューロンの分化を制御する分子実体を明らかにするために、転写制御因子Foxg1の遺伝子発現操作およびトランスクリプトーム、ChIP解析から絞り込んだ新たな標的遺伝子COUP-TFIに焦点をあてて解析を行った。特にCRISPR/Cas9システムを用いたCOUP-TFIのモザイクノックアウトと異所的発現により、COUP-TFIがFoxg1の下流で第４層ニューロンの分化を規定することを明らかにした。さらにChIP解析より同定したFoxg1のCOUP-TFI結合領域の欠失により、COUP-TFIの発現が脱抑制されることで４層ニューロンへの分化が促進されることを見出した。これらの一連の解析から、Foxg1-COUP-TFIを介した４層ニューロン分化における転写ネットワークとその制御の分子実体が明らかになった。
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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
今年度は転写制御因子Foxg1とその標的遺伝子の第４層ニューロンの分化における機能を明らかにし、その制御のしくみを明らかにした。研究は概ね順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの解析により、大脳皮質におけるFoxg1とCOUP-TFIの相補的な遺伝子発現が第４層ニューロンの分化を制御していることが示された。そこでこれら転写制御ネットワークの領野形成における機能を明らかにするため、今年度はこれら転写因子の遺伝子操作を行い、レポーターマウスを用いた配置パターンの解析とライブイメージングにより領野特異的細胞の統合パターンの解析を進める。これら一連の実験により、一次体性感覚野と一次運動野に寄与する第４層ニューロンの時空間動態を明らかにすることで、大脳皮質領野形成機構を明らかにする。
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