2020 Fiscal Year Research-status Report
神経幹細胞のニューロン産生能低下に呼応したDNAメチル化獲得領域の意義
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20K06875
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
堅田 明子 九州大学, 医学研究院, 助教 (00615685)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 神経発生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
発生過程において、神経幹細胞はニューロンからグリアへと分化する細胞を変換させる。神経幹細胞のin vitro培養においても、この性質変化は確認されており、ニューロン産生能を保持したまま神経幹細胞を長期に培養/維持することは現状難しい。研究代表者はニューロン分化に重要な複数の転写因子の近傍で、発生の進行に伴い、DNAメチル化修飾を獲得する領域を見出している。この領域は、神経幹細胞のin vitro培養によっても高頻度にメチル化修飾が導入されることから、培養に伴うニューロン産生能の低下と関連する可能性が考えらえる。バイオインフォマティクス解析により、これらDNAメチル化獲得領域に高頻度に結合することが予測される因子として、いくつかの転写抑制因子を見出している。そこで、これらの機能解析を進めることで、神経幹細胞の発生段階依存的な細胞分化の分子基盤を明らかにすると同時に、これを制御することで臨床応用に活用させることを目指す。
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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
大脳皮質興奮性ニューロンの産生を制御する転写因子Neurog1のエンハンサー領域に、ニューロン産生能低下と呼応する、DNAメチル化獲得領域を見出し、これに結合する因子の探索とその機能解析を進めている。候補因子の一つである転写抑制因子Trim28は、そのノックダウンにより、Neurog1の発現量上昇とニューロン産生能の上昇を確認した。また、クロマチン免疫沈降実験により、Neurog1のエンハンサー領域にTrim28が結合することも確認できたため、DNAメチル化導入の機構など、継続して解析を進めている。
一方、2月末にはDNAメチル化制御には関わらないものの、ニューロン分化を低下させ、アストロサイト産生を促進する転写因子としてSox8を見出し、その分子メカニズムの詳細をPharmacology Research ＆ Perspectivesに報告したところである。発生期神経幹細胞の分化制御機構に関わる重要分子の同定が順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
Trim28のメチル化導入への影響をBisulfiteシーケンスにより確認すると同時に、バイオインフォマティクスにより同定した他の候補因子に関しても、Neurog1発現やニューロン分化能への影響を解析する。加えて、次世代シーケンサーを活用した発生期神経幹細胞における発現遺伝子の網羅的解析を追加することで、発生期の神経幹細胞において亢進する内因性シグナルの同定を試みる。また、これを阻害しつつ神経幹細胞をin vitro培養した際のニューロン・グリア分化への影響やDNAメチル化修飾を含めた、発生段階依存的なエピジェネティクス修飾への影響を解析することで、神経幹細胞の性質変化を最小限に抑えた長期培養法の確立を目指す。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍のため、参加を予定していた学会が延期、またオンライン開催となったため、旅費に使用しなかった。繰越金は、次世代シーケンスの外注資金とし、計画実験の網羅性を検証するデータ獲得のために活用する。
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Research Products
(2 results)
