Sex Differences in Pax6-FMRP Feedback Regulation Mechanisms in Neurogenesis

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H03318
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 46010:Neuroscience-general-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: OSUMI Noriko 東北大学, 医学系研究科, 教授 (00220343)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 稲田 仁 東北大学, 医工学研究科, 特任准教授 (60419893) ; 吉川 貴子 東北大学, 医学系研究科, 助教 (90727851)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 性差 / ニューロン新生 / Pax6 / FMRP / RNA結合タンパク / 標的遺伝子

Outline of Final Research Achievements

To understand how sex differences in brain morphology and incidence of brain diseases arise during brain development, this study focused on Pax6, a transcriptional regulator of neurogenesis, and FMRP, a causative factor of severe mental retardation. Using embryonic mouse brain samples, we identified target mRNAs of the RNA-binding protein FMRP and integrated them with RNA-seq data from the embryonic cortical primordium, where neurogenesis is actively occurring, to identify genes that show sex differences in their expression levels. From the results obtained, we identified FMRP target mRNAs that are differentially expressed in males and females, and identified FMRP regulatory molecules other than Pax6 that show sex differences.

Free Research Field

神経発生学、分子生物学、発生発達神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ヒトにおいて脳の形態や脳疾患の発症頻度に男女差があることは広く知られている。しかしながら、このような性差が脳の発生発達の過程においてどのように生まれるのかについて、性ホルモンの影響以外のメカニズムは未知である。そこで本研究では、脳の発生発達維持の根本であるニューロン新生を制御する転写制御因子Pax6と、重篤な精神遅滞の原因因子FMRPに着目し、胎生期の脳における遺伝子発現の性差を生み出す分子メカニズムの一端を解明した。