2021 Fiscal Year Annual Research Report
脳の細胞社会ダイバーシティーをもたらす複雑な神経ネットワーク形成メカニズム
Publicly Offered Research
| Project Area | Integrated analysis and regulation of cellular diversity |
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| Project/Area Number |
20H05035
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
八木 健 大阪大学, 大学院生命機能研究科, 教授 (10241241)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | クラスター型プロトカドヘリン / 神経細胞 / シングルセル / 遺伝子発現 / 多様性 / カドヘリン / 細胞系譜 / 遺伝子改変マウス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、脳で発現している多様化細胞接着分子群であるクラスター型プロトカドヘリン（cPcdh）遺伝子群を発見し、この遺伝子群が免疫グロブンリンと類似した可変領域と定常領域からなる遺伝子クラスターを構成し、個々の神経細胞ごとに異なるランダムな組み合わせ発現をしていることを明らかにしてきた。本研究では、複雑な神経ネットワークである脳における細胞社会ダイバーシティーを、１神経細胞におけるcPcdh遺伝子群のランダム発現と神経ネットワーク形成を捉え操作することにより明らかにする。本年度は、以下の項目について研究を行った。
１）キメラマウスの大脳皮質において、同一神経細胞系譜となる神経細胞をホールセルパッチクランプ法により細胞質を吸引してRamDA-seq法を用いてRNAシーケンスを行い、シングルセルレベルでのcPcdh遺伝子発現パターンとクローン性との関係について解析を行った。
２）cPcdh遺伝子のランダム発現を可視化したβ3-Tomatoノックインマウスを用いて、同一細胞系譜のクローン性ある細胞でのβ3-Tomato発現を解析した。また、β3-GFP及びβ19-Tomatoノックインマウスの作製に成功し、cPcdh遺伝子発現が個体間、左右間で異なるランダム発現であることを明らかにした。
３）FRETによりcPcdhアイソフォーム接着活性を可視化するFRET-cPcdhプローブの開発に成功し、このFRET-cPcdhプローブがマウス生体内で機能的であることを明らかにした。
４）58種類のcPcdhアイソフォームの内、マウス生存にはこれまでに知られているcPcdhgC3, gC4, gC5だけでなく、他の53種類のcPcdhアイソフォームもマウス生存に必須であることを明らかにし論文として発表した。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] CTCF loss induces giant lamellar bodies in Purkinje cell dendrites2022
Author(s)
Hirayama Teruyoshi、Kadooka Yuuki、Tarusawa Etsuko、Saitoh Sei、Nakayama Hisako、Hoshino Natsumi、Nakama Soichiro、Fukuishi Takahiro、Kawanishi Yudai、Umeshima Hiroki、Tomita Koichi、Yoshimura Yumiko、Galjart Niels、Hashimoto Kouichi、Ohno Nobuhiko、Yagi Takeshi
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Journal Title
Acta Neuropathologica Communications
Volume: 10
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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