2012 Fiscal Year Research-status Report
全ゲノムメチル化解析による神経幹細胞性質変化に関与する遺伝子同定及び機能解析
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24700412
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
佐野坂 司 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 研究員 (40588472)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | エピジェネティクス / 神経幹細胞 / DNAメチル化 |
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| Research Abstract |
脳・神経系は発生段階依存的に性質の変化する神経幹細胞から分化した細胞（ニューロン、アストロサイト、オリゴデンドロサイト）で構成されるため、その成り立ちを理解するためには、どのようなメカニズムで神経幹細胞の性質変化が引き起こされるかを知ることが非常に重要である。DNAメチル化といったエピジェネティックな変動が神経幹細胞の分化を制御していることが報告されているものの、DNAメチル化変動は領域特異的であり、どのような機構で領域特異的なメチル化変動が引き起こされているのかは未解明である。そこで、本研究では、神経幹細胞の発生段階の進行に伴うメチル化変動領域を特定し、領域特異的なメチル化変化を制御するメカニズムの解明、及び、それに伴う神経幹細胞の性質変化を解明することを目的とした。
発生段階進行に伴う神経幹細胞のエピゲノム動態を解析するため、神経幹細胞特異的発現遺伝子であるSox2のプロモーター制御下にGFPを組み込んだトランスジェニックマウスを用いて発生段階の異なるマウス脳よりGFPの蛍光を指標にFACSにて神経幹細胞を分取し、遺伝子発現解析及びPBAT法によるメチル化状態の網羅的解析を行った。その結果、既に報告のあるメチル化変動領域に加え、多数のメチル化変動領域を同定した。さらに、現在まで変化しないと考えられていた、ニューロンやオリゴデンドロサイトの分化に重要である因子についても、その遺伝子近傍領域のメチル化が変化していることを見いだした。
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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
上述したように、各細胞種におけるメチル化変動領域を多数同定した。それに加え、遺伝子発現解析も予定通り終わり、今後、神経幹細胞の性質変化を引き起こすメカニズム解明に向けた研究を展開できる準備が整ったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
遺伝子発現解析とメチル化解析から得られた候補因子が、実際にメチル化状態を変化させるか、さらにはその変化によって遺伝子発現が制御されているかを神経幹細胞の培養系を用いて明らかにする。神経幹細胞に候補因子を、レトロウィルスを用いた強制発現実験や、RNAiを用いた機能減弱実験を行い、通常のbisulfite sequencing法によりメチル化状態を確認する。また、標的の遺伝子の発現を定量的PCR法により確認する。さらに、神経幹細胞の分化傾向を観察することで、同定した因子の機能を明らかにしたいと考えている。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
該当無し
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