2021 Fiscal Year Annual Research Report
Study of the program underlying the mammalian complex brain formation
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18H04003
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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, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (10173824)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 神経幹細胞 / 脳発生 / 哺乳類 / 複雑脳 / 細胞系譜 / 単一細胞解析 / 神経発生 / フェレット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
short RG (sRG) は我々が同定した神経幹細胞のひとつ。幹細胞の維持に必須なNotchの下流に位置する自己複製に必須な転写因子であるHes1/5を発現するが、そのことはNotchの活性がaRGの姉妹細胞でも高いこと、言い換えれば、幹細胞系譜に現れる細胞の未分化性が高いことを示している。このsRGは脳室内で２回ほど自己複製したのち、proneural遺伝子を発現することにより、Hes１の活性を低下させ、中間前駆細胞の連続した対称分裂モードに入ることがタイムラプス解析により判明した。proneural遺伝子の遺伝子破壊により、形成される中間前駆細胞は分裂回数を大きく減らすことが明らかになった。したがって、Notchシグナルによる自己複製能はsRGまで維持され、その後、proneural遺伝子発現中間前駆細胞の状態にシフトしながらも、増殖能ををある程度維持することが示唆され、神経細胞数を増幅させる大きな要因となっていることが予想される。
興味深いことに、この未分化性の高いsRGの出現は確率的であり、そのため、細胞系譜は不均一性が著しく高くなることが予測される。この細胞系譜の不均一性はいまだ解析の俎上に載ったことはなく、脳の回路網の形成に影響を与える可能性が予測されるため、今年度から本格的にin vivoの細胞系譜の解析に入った。in vivoでの解析にはbarclockという、変異が経時的に導入されるbarcodeシステムを用いる。変異の導入はCRISPR/dCas9によるため、変異の導入頻度の調整等、実験系の確率をマウスをモデルとして行っている。その結果、このシステムのなかで何が重要なポイントかが徐々に判明してきており、近いうちに幹細胞の時間をin vivoで測ることによって、個々の細胞系譜を明らかにする系を確立できることが期待される。
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| Research Progress Status |
令和3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 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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