未分化維持因子Ｍｕｓａｓｈｉ１による神経細胞の分化・回路形成制御の解析

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24500447
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 堀澤 健一 九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (70424207)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 今井 貴雄 慶應義塾大学, 医学部, 助教 (10383712) ; 芝田 晋介 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (70407089)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: RNA結合タンパク質 / 翻訳制御 / 転写後制御 / Musashi / Dcc / Dcx

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、神経幹細胞などの体制幹細胞において高発現し、標的遺伝子の発現を翻訳レベルで制御することで幹細胞の未分化状態を維持するRNA結合タンパク質Musashi1(Msi1)と、その新規標的分子として同定したDcxおよびDccという２つの遺伝子に関する機能解析を行なった。DcxとDccは、いずれも神経回路形成に重要な役割を果たすことが知られている遺伝子であり、本研究を行うことでMsi1が神経回路形成初期においてどのような役割を果たすかを明らかにできると考えた。
本研究では、in vitro/vivoの両面から、Dcx、Dcc遺伝子発現へのMsi1の影響を検証した。in vitroの検証においては、生化学的実験および細胞生物学的実験により、両遺伝子のmRNAがMsi1の特異的かつ直接的な標的分子であり、その発現を翻訳段階で抑制するということが明らかになった。特にDccに関しては、これまでに報告されているMsi1の分子機構に則った形で翻訳抑制を行っていることを明らかにすることができた。
in vivoの解析では、in vitroの解析において顕著な結果を示したDccに関して、より詳細な解析を行った。Msi1 KOマウスを材料に免疫染色などの手法を用いて、交連神経などDccがその形態形成に重要な役割を果たすことが知られている部位について重点的に解析を行った。Msi1 KOによる神経組織発生異常と関連した解析を現在も進行中であり、データが揃い次第、国際専門誌への投稿を予定している。

Research Products

• [Journal Article] Connectomics: comprehensive approaches for whole-brain mapping. (2015)
  • Author(s): Shibata S, Komaki Y, Seki F, Inouye MO, Nagai T, Okano H.
  • Journal Title: Microscopy Volume: 64 Pages: 57-67
  • DOI: 10.1093/jmicro/dfu103
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Specific and quantitative labeling of biomolecules using click chemistry. (2014)
  • Author(s): Horisawa K.
  • Journal Title: Front Physiol. Volume: 5 Pages: 457
  • DOI: 10.3389/fphys.2014.00457
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Rfx Transcription Factors Control Musashi1 Transcription in Mouse Neural Stem/Progenitor Cells. (2014)
  • Author(s): Kawase S, Kuwako K, Imai T, Renault-Mihara F, Yaguchi K, Itohara S, Okano H.
  • Journal Title: Stem Cells Dev. Volume: 23 Pages: 2250-2261
  • DOI: 10.1089/scd.2014.0219
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Migration and differentiation of transplanted enteric neural crest-derived cells in murine model of Hirschsprung’s disease. (2014)
  • Author(s): Nishikawa R, Hotta R, Shimojima N, Shibata S, Nagoshi N, Nakamura M, Matsuzaki Y, Okano HJ, Kuroda T, Okano H, Morikawa Y.
  • Journal Title: Cytotechnology Volume: Sep 18 Pages: online
  • DOI: 10.1007/s10616-014-9754-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Yb Integrates piRNA Intermediates and Processing Factors into Perinuclear Bodies to Enhance piRISC Assembly. (2014)
  • Author(s): Murota Y, Ishizu H, Nakagawa S, Iwasaki YW, Shibata S, Kamatani MK, Saito K, Okano H, Siomi H, Siomi MC.
  • Journal Title: Cell Rep. Volume: 8 Pages: 103-113
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2014.05.043
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Involvement of ER Stress in Dysmyelination of Pelizaeus-Merzbacher Disease with PLP1 Missense Mutations Shown by iPSC-Derived Oligodendrocytes. (2014)
  • Author(s): Numasawa-Kuroiwa Y, Okada Y, Shibata S, Kishi N, Akamatsu W, Shoji M, Nakanishi A, Oyama M, Osaka H, Inoue K, Takahashi K, Yamanaka S, Kosaki K, Takahashi T, Okano H.
  • Journal Title: Stem Cell Reports. Volume: 2 Pages: 648-661
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2014.03.007
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Global gene expression analysis following spinal cord injury in non-human primates. (2014)
  • Author(s): Nishimura S, Sasaki T, Shimizu A, Yoshida K, Iwai H, Koya I, Kobayashi Y, Iakura G, Shibata S, Ebise H, Horiuchi K, Kudoh J, Toyama Y, Anderson AJ, Okano H, Nakamura M.
  • Journal Title: Exp Neurol. Volume: 261 Pages: 171-179
  • DOI: 10.1016/j.expneurol.2014.05.021
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Book] 細胞工学別冊 ダイレクトリプログラミング ：目的細胞別 遺伝子導入・培養条件・機能解析リファレンス (2015)
  • Author(s): 堀澤健一、鈴木淳史（鈴木淳史・監修）
  • Total Pages: 119（うち9ページ担当）
  • Publisher: 学研メディカル秀潤社