2020 Fiscal Year Research-status Report
ニューロン遊走における細胞核弾性率の調節機構およびDNA損傷保護機構の解明
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18K14819
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中澤 直高 京都大学, 高等研究院, 特定助教 (90800780)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ニューロン遊走 / メカノバイオロジー / 細胞核 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多数の細胞が秩序正しく重層した脳構造は、ニューロン遊走によって形成される。ニューロン遊走に必須な細胞核移動を詳細に観察すると、著しい変形を伴って細胞核が細胞質内を前進することが分かった。申請者の予備実験によりニューロン核の弾性率が低い(柔らかい)状態に調節されることで、核移動が促進されている可能性が示唆された。一方でその柔らかさゆえに、外部より受ける機械的ストレスが増大した結果、細胞核内でDNAの損傷、修復が起こる可能性も示唆された。そこで本研究は、遊走中のニューロンがもつ細胞核の弾性率調節機構、およびDNA損傷の修復機構を明らかにすることを目的としている。これまでに、発生脳で遊走する小脳顆粒細胞においてLaminAタンパク質のレベルが低いことを突き止めた。そこでLaminAを脳内を遊走する小脳顆粒細胞で強制発現させた結果、小脳内顆粒層に到達する小脳顆粒細胞の数が、コントロールと比較して低下することが分かった。これにより、細胞核弾性率の上昇が脳内のニューロン遊走を阻害することが示唆された。これまでに異なる発生ステージにある小脳顆粒細胞において、LaminA遺伝子の発現レベルの変化を示唆するデータを得たため、遺伝子発現の調節に関わるLaminA遺伝子の発現調節領域（CpGアイランド）のメチル化状態を調べた。しかしながら、異なる発生段階でLaminA遺伝子のDNAメチル化に差は観察されなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
機械的なストレスによるDNA損傷と修復の分子機構を明らかにしつつあるが、細胞核弾性率に関わるLaminA遺伝子の発現調節機構を明らかにするに至らなかった。新型コロナウィルスによる感染症拡大によって大学での研究活動に一部支障が出たため、予定通り進めることができなかった実験があった。
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| Strategy for Future Research Activity |
機械的なストレスによって損傷したDNAの修復に関わる分子をコードする遺伝子の機能解析を進める。同分子の阻害剤、およびこれまでに作製した狭い間隙をもつ基板を用いて、DNA損傷修復分子の時空間的なダイナミクスを観察する。さらに、同分子をコードする遺伝子のノックダウン実験やノックアウトマウスを用いた実験により、機械的なストレスによるDNA損傷修復機構を明らかにする。細胞核弾性率の調節機構に関して、LaminA遺伝子の発現調節にDNAメチル化の影響は観察されなかったため、本年度はクロマチンダイナミクスを司るヒストン修飾の変化との関連を調べ、計画書通りに研究を推進する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルスによる感染症の影響で、研究を一部予定通り遂行できない時期があったため。
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Research Products
(2 results)
