2017 Fiscal Year Research-status Report
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17K07127
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| Research Institution | National Center for Child Health and Development |
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Principal Investigator |
宮本 幸 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, その他部局等, その他 (50425708)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ミエリン / オリゴデンドロサイト / 共培養 / ミエリン変性症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、中枢ミエリン形成過程の分子メカニズムを解明するため、オリゴデンドロサイトの発生期に特異的に発現している分子のmRNAアレイ解析を行い、候補分子の絞り込みを行った。その結果、これまで報告のなかった細胞内シグナル伝達経路の中心で働くヌクレオチド交換因子活性依存性のタンパク質が特異的に高発現していることを見いだした（未発表）。現在、その分子が中枢ミエリン発生過程の制御にどのように関与しているか、in vivo、in vitroの両面から解析を行う準備をしている。さらに、そのシグナルタンパク質の周辺分子を明らかにするため、タグをコードする塩基配列を付加し、これをオリゴデンドロサイト内に発現させ、タグ抗体で免疫沈降したのち、結合タンパク質のMS解析を行った。現在も引き続き解析を継続している。
一方、先天性中枢ミエリン変性症であるPelizeus-Merzbacher病の原因遺伝子として、近年plp1以外にも複数の遺伝子が明らかにされ、総称としてHypomyelinating leukidystrophy (HLD) と呼ばれるようになってきた。本年度は、HLD4およびHLD6に焦点をしぼり、そのモデル作製などに着手した。さらに、HLDを模倣するインビボマウスモデル作製のため、HLD4の原因遺伝子であるHSPD1の点変異体のトランスジェニックマウスを作製した。まず、目的とするものを主要な病変細胞であるオリゴデンドロサイトに特異的に発現させるプロモーター下流に配置した。点変異体としては、HSPD1の29番目のAspをGlyに置換したHSPD1(D29G)を用いた。作製したトランスジェニックマウスの新生児の脳を固定後切片を作り、抗MBP抗体で免疫染色を行ったところ、同腹の野生型マウスと比較し、トランスジェニックマウスの脳梁や嗅球などの領域において髄鞘形成率の減少が観察された。
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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
ミエリン発生の分子メカニズムの解明においては、マイクロアレイ解析や質量分析法などを用いて、発生時期を制御する候補分子の絞り込みを行い、ミエリン発生期に中心的に機能することが予想される新規シグナル分子の同定に至った。一方、ミエリン変性症の研究においては、先天性白質形成不全症のHLDに関して、インビボモデルマウスの作製に着手し、表現型として髄鞘形成率の減少が確認されるマウスを得ることに成功した。さらにインビボ病態共培養システムの構築と、病態メカニズムの解明も継続して進めている。このように、本年度は当初の計画に沿って概ね順調に推移している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、オリゴデンドロサイトの発生各時期に特異的に発現している分子を明らかにするため、mRNAアレイ解析を行い、候補分子の絞り込みを行った。その結果、これまで報告のなかったガイダンス因子受容体や細胞内シグナル伝達経路の中心で働くヌクレオチド交換因子活性依存性のタンパク質などが特異的に高発現していることを見いだした。今後はそれらの分子が中枢ミエリン発生過程の制御にどのように関与しているか、in vitro、in vivoの両面から解析を行い、グリア細胞と神経細胞の共培養系に還元しその効果を検証する。さらに、その分子周辺に介在するシグナル分子を明らかにし、ミエリン発生シグナルの全貌を明らかにしていく予定である。
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| Causes of Carryover |
当初予定していたmRNAアレイ解析の外注費用を最低限に抑えられたこと、また共培養に用いる動物経費も最小匹数に抑えて実験を進めたこと、さらに人件費も極力抑えたことで、次年度使用額が生じた。
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[Journal Article] Data on the effect of knockout of cytohesin-1 in myelination-related protein kinase signaling.2017
Author(s)
Ruri Tsuneishi, Naoto Matsumoto, Misa Itaoka, Yuki Urai, Minami Kaneko, Natsumi Watanabe, Shou Takashima, Yoichi Seki, Takako Morimoto, Hiroyuki Sakagami, Yuki Miyamoto, and Junji Yamauchi
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Journal Title
Data Brief.
Volume: 15
Pages: 234-239
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Neuregulin-1 type III knockout mice exhibit delayed migration of Schwann cell precursors.2017
Author(s)
Yuki Miyamoto, Tomohiro Torii, Akito Tanoue, Kazuko Kawahara, Miyuki Arai, Hideki Tsumura, Toru Ogata, Motoshi Nagao, Nobuo Terada, Masahiro Yamamoto, Shou Takashima, and Junji Yamauchi
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Journal Title
Biochem. Biophys. Res. Commun.
Volume: 486
Pages: 506-513
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Data on the effect of hypomyelinating leukodystrophy 6 (HLD6)-associated mutations on the TUBB4A properties.2017
Author(s)
Yuki Miyamoto, Tomohiro Torii, Kazuko Kawahara, Nanami Hasegawa, Akito Tanoue, Yoichi Seki, Takako Morimoto, Megumi Funakoshi-Tago, Hiroomi Tamura, Keiichi Homma, Masahiro Yamamoto, and Junji Yamauchi
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Journal Title
Data Brief.
Volume: 11
Pages: 284-289
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Differentiation of oligodendrocyte progenitor cells from dissociated monolayer and feeder-free cultured pluripotent stem cells.2017
Author(s)
Tomoko Yamashita, Yuki Miyamoto Yoshio Bando, Takashi Ono, Sakurako Kobayashi, Ayano Doi, Toshihiro Araki, Yosuke Kato, Takayuki Shirakawa, Yutaka Suzuki, Junji Yamauchi, Shigetaka Yoshida, and Naoya Sato
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Journal Title
PLoS One.
Volume: 12
Pages: e0171947
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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