2020 Fiscal Year Research-status Report
The role of Unipolar brush cells in the cerebellar functions
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20K15919
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| Research Institution | National Center of Neurology and Psychiatry |
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Principal Investigator |
宮下 聡 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 病態生化学研究部, リサーチフェロー (30828900)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 小脳 / 発生 / UBCs / single cell RNAseq |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Unipolar brush cells(UBCs)は小脳に存在する興奮性のインターニューロンのひとつである。UBCsはこれまであまり着目されてこなかったが、その機能への関心は年々高まっており、UBCsを対象とした研究論文がこの数年でいくつか発表されている。このように、UBCsへの機能に対する関心が高まった背景には、UBCsがユニークな電気生理学的な特徴をもつことや、疾患との関連が報告されたことが挙げられる。一方で、これまでに解析された領域は極めて限定的であり、その遺伝子発現情報や小脳機能に果たす役割に関しては、いまだに多くのことが不明である。
本年度は、シングルセルRNAseqデータを用いることで、謎が多く残る遺伝子発現情報の解明を試みた。シングルセルRNAseqは個々の細胞における全遺伝子発現を網羅的に解析する手法であり、多くの研究分野で成果をあげている。本研究においては、小脳全体に対するシングルセルRNAseqデータから、UBCsを抽出し、サブクラスタリングを行うことによって、新たに複数のサブクラスが存在することを見出し、さらに、それらの遺伝子発現プロファイルを解析することによって、マーカーの候補分子を多く同定することに成功した。これらの分子群に関しては、今後、マウス小脳切片を用いた免疫染色やin situ hybridization法によって、マーカーとしての妥当性を検証していく。サブタイプが生体内でも確認された場合には、それぞれのサブタイプに特異的なCreのマウスラインを作成・購入し、それぞれのサブタイプの機能の検証をしていきたい。
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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
これまでに、研究計画1-1UBCsのシングルセル RNA-seq解析に関して解析を行い、知られていなかったサブクラスやそのマーカー遺伝子の候補を同定することに成功した。UBCsは小脳に多数存在する顆粒細胞と比較して少数しか存在していないため、それらのサブクラスを比較することは困難だと考えられたが、20万細胞のデータセットを使うことで、母数を増やした結果、本目的を達成することができた。この知見によって、多くの候補分子群が得られたので、生体における発現を検証していく。
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| Strategy for Future Research Activity |
新潟大学脳研究所において、引き続き研究を遂行していく。UBCsを特異的に標識できるマウスの交配を進め、十分な量のマウスが得られ次第、ウイルストレーサーやオプトジェネティクスやDREADDを用いて、UBCsが関与する神経回路・行動に関する研究を進めていく。
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| Causes of Carryover |
購入予定の試薬やマウスを他のもので代用できたため。
今年度は助成金と合わせて必要な試薬類・マウス・ウイルスベクターに使用する予定である。
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[Journal Article] AUTS2 Regulation of Synapses for Proper Synaptic Inputs and Social Communication2020
Author(s)
Hori K,Yamashiro K,Nagai T,Shan W,Egusa SF.,Shimaoka K,Kuniishi H,Sekiguchi M,Go Y,Tatsumoto S,Yamada M,Shiraishi R,Kanno K,Miyashita S,Sakamoto A,Abe M,Sakimura K,Sone M,Sohya K,Kunugi H,Wada K,Yamada M,Yamada K,Hoshino M
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Journal Title
iScience
Volume: 23
Pages: 101183～101183
DOI
Peer Reviewed
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