2011 Fiscal Year Research-status Report
大脳新皮質の機能領野の空間的割り当てにおけるポリコーム群タンパク質の役割
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23700372
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
平林 祐介 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教 (80447391)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2013-03-31
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| Keywords | 大脳皮質 / 幹細胞 |
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| Research Abstract |
まずPolycomb複合体を形成する遺伝子のノックアウトマウスにおいて大脳皮質の領野形成が野生型と比べてどのように変化しているかを検討した。発生中の任意の時期に中枢神経系神経幹細胞特異的にPolycomb複合体構成因子Ring1Bをノックアウトするため、中枢神経系神経幹細胞特異的に活性化するNestinプロモーター下でTamoxifen応答性のCre recombinase、CreERT2を発現するマウス系統（NestinCreERT2）を用いた。NestinCreERT2-Ring1B floxマウスを用いてこれまでに、大脳発生後期にRing1Bをノックアウトをする（Cre recombinaseを活性化する）と産生されるニューロンの数が増加することを見いだした。この時感覚野が拡大することを感覚野マーカーを用いたwhole mount in situ hybridization法により見出した。これは感覚野においては他の部位よりもニューロン数が多いという観察と一致する結果である。 マーカーを用いた定義だけでは感覚野の拡大を論ずるのに不十分であると考え、Ring1B KOマウスの大脳の冠状切片を作製し、感覚野の大きさを検討した。その結果、感覚野に特徴的な構造をもつ領域が拡大していることが観察された。以上の結果はRing1Bをノックアウトすることによって大脳皮質の領野構造の形成が阻害されることを示唆している。
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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
当初の計画通りRing1B KOと野生型のマウス大脳皮質を用いてRing1Bの大脳皮質領野形成への影響を調べた。その結果、実際にRing1Bは大脳発生期に正常な領野形成に必須であることを見出せた。また、色素を注入してニューロンの投射パターンを調べる実験は、習得に時間のかかる実験であるがこれまでの間に実用に足るレベルの技術を習得した。従って、現在までのところ当初の予定通り研究が進行していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初２３年度に計画していた、ニューロンの投射パターンの検討は、既に研究室で購入していた色素を用いることで行うことができた。従って、研究費に余裕ができた。今年度は２３年度に行ったこの実験をさらに拡大して行うため、次年度使用額として計上した額をこの実験に用いる。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
これまでに、Emx2, Coup-TFI, Fgf8などの転写因子や分泌因子が領野の位置や大きさを制御する分子として明らかにされて来た。しかし、これら領野制御分子の発現がどのように制御されているのか、またこれらの因子はどのようなメカニズムで領野形成に寄与しているのかはほとんど明らかにされていない。そこで、Polycombがこれらの因子の発現制御に関わる可能性、及びこれらの因子がPolycombを介して領野形成に寄与する可能性について検討する。まず、Ring1B cKO大脳皮質における領野制御分子の発現をin situ hybridization法、免疫染色法を用い調べ、polycombが領野制御分子の発現を制御しているかを調べる。また領野制御分子の過剰発現による表現系をRing1B cKOは打ち消すのか、を調べるために、領野制御遺伝子をin utero electroporation法によりコントロールあるいはRing1B cKO胎児の大脳皮質に導入し表現系を調べる。
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