2019 Fiscal Year Research-status Report
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18K19383
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
岡戸 晴生 公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳発達神経再生研究分野, プロジェクトリーダー (60221842)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | RP58 / OSVZ / 脳拡大 / 進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大脳皮質は高次脳機能を担う場であり、大脳皮質を構成する細胞数は、高次脳機能の質を規定すると予想されている。本研究では、細胞周期離脱を人為的に遅ら
せて、ニューロン数の飛躍的増加を試みる。そして「大脳皮質のニューロン数が高次機能を規定している」という仮説を検証する。大脳皮質を構成するニューロン数を増加させることができるのか？「細胞周期離脱を遅延させることにより、ニューロン数を増加させることができる」という原理が実証された場合、脳の進化を考える上で意義は大きい。RP58を欠落させることにより、細胞周期離脱を抑制し、マウスでも霊長類型の前駆細胞層を形成させるために、適当なタイミングでRP58の発現を停止／再開する。人為的な遺伝子の発現制御ができるFASTシステム(Tanaka et al., 2010)を用いる。神経前駆細胞でトランスサイレンサー(tTS)を発現するマウス(Mlc1-tTSマウス)を理研より導入し、すでに作製済のtTSの結合部位(tetO)をRP58の上流に持つ、tetO-RP58マウスとMlc1-tTSマウスを交配させた。その結果、前駆細胞においてRP58を欠落させ、OSVZ様構造を形成させる。OSVZ用構造形成後ドキシサイクリンでtTSの作用を阻害することにより、RP58の発現を再開させる予定である。
RP５８の上流にtetO配列を挿入したマウスとMcl1-tTS発現マウスを交配し、その子孫の行動解析を行った。オープンフィールドテスト（３０分）の結果は、Mcl1-tTS、tetO homo は、多動であり馴化しない。むしろ徐々に行動量が増える傾向がある。これは、想定通り、前駆細胞でRP５８の発現が低下していることをし察している。組織学的解析により、脳室拡大を明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
プロモータをMlc1にしてt Tを発現させRP58を欠落させることで、神経前駆細胞２時のみRP58の減少したマウスを作製する計画であったが、予想に反して脳室が拡大した。そこで、計画を変更して、ドキシサイクリンを適宜投与し、神経分化のある一時期のみ発現が低下するマウスを作製するため、やや進捗が遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、神経前駆細胞でトランスサイレンサー(tTS)を発現するマウス(Mlc1-tTSマウス)と、tTSの結合部位(tetO)をRP58の上流に持つ、tetO-RP58マウスとMlc1-tTSマウスを交配させている。ドキシサイクリンの投与により、様々な発達段階での脳組織解析、行動解析を行なう。
RP58を神経幹細胞でホモで減少させると、予想に反して脳室が拡大した。そこで、E16からドキシサイクリンを投与する、あるいはE12まではドキシサイクリンでRP58発現抑制を停止させ、E12から様々な期間までRP58発現を減少させる実験を開始する。
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| Causes of Carryover |
解析マウスの数が予定より少なかったため試薬代が予定より少なく、使用しない助成金が生じた。次年度の解析費用に使用する予定である。
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[Journal Article] Corticobasal ganglia projecting neurons are required for juvenile vocal learning but not for adult vocal plasticity in songbirds.2019
Author(s)
Sanchez-Valpuesta M, Suzuki Y, Shibata Y, Toji N, Ji Y, Afrin N, Asogwa CN, Kojima I, Mizuguchi D, Kojima S, Okanoya K, Okado H, Kobayashi K, Wada K.
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Journal Title
Proc Natl Acad Sci U S A.
Volume: 116
Pages: 22833-22843.
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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