2021 Fiscal Year Annual Research Report
Positional and quantitative regulation of the central nervous cells by interaction of pattern formation, proliferation and differentiation timing
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20H03263
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
笹井 紀明 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (80391960)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
磯谷 綾子 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (20444523)
近藤 亨 北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 教授 (30270573)
別所 康全 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (70261253)
白井 学 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, オープンイノベーションセンター, 室長 (70294121)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ソニック・ヘッジホッグ / オルガノイド / 中枢神経系 / モルフォゲン / 幹細胞 / 神経分化 / ニワトリ胚 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マウス胚性幹細胞の神経分化系を用い、モルフォゲンの１つであるソニック・ヘッジホッグ（Sonic Hedgehog; Shh）が脳領域の形成に必須の役割を果たす役割、並びにその下流の転写ネットワークの解明を試みた。本年度は特に視床下部領域に着目し、幹細胞から幼弱な脳神経前駆細胞を作成した。ここに異なる濃度のShhを作用させることにより、視床下部内の小領域を作り分けることに成功した。さらに、この小領域を特徴づける各遺伝子の間に転写ネットワークが存在し、これらが相互の転写を抑制・または活性化することにより各小領域の分化と細胞数が決定されることを明らかにした。また、この転写ネットワークはニワトリ胚を用いた強制発現系でも確認できた。このことは、Shhが形成する濃度勾配が視床下部の小領域の形成に必須の役割を果たすことを明らかにしたものとして重要である。
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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
遺伝子変異幹細胞を多数作成することにより、モルフォゲンの効果の変化を観察でき、さらにその転写因子のネットワークの一端を明らかにできたことから、当初の目標がおおむね達成できたと判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、幹細胞に複数のモルフォゲンを作用させて脳領域をはじめとする中枢神経領域を作り分け、さらにその部分で特異的に発現する遺伝子を網羅的に解析することにより、下流遺伝子のネットワークの解析を深化させる。
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