幹細胞多様性形成機構

• 研究領域: 神経細胞の多様性と大脳新皮質の構築
• 研究課題/領域番号: 22123002
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 影山 龍一郎 京都大学, ウイルス研究所, 教授 (80224369)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 116,220千円 (直接経費: 89,400千円、間接経費: 26,820千円); 2014年度: 26,390千円 (直接経費: 20,300千円、間接経費: 6,090千円); 2013年度: 27,560千円 (直接経費: 21,200千円、間接経費: 6,360千円); 2012年度: 23,920千円 (直接経費: 18,400千円、間接経費: 5,520千円); 2011年度: 20,150千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 4,650千円); 2010年度: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
• キーワード: 神経幹細胞 / ヒストンメチル化酵素 / ESET/Setdb1 / 分化決定因子 / Hes1 / 発現振動 / Deltalike1 / ノックインマウス / Mash1 / bHLH因子 / Ascl1 / Olig2 / タイムラプスイメージング / ESET / ヒストンメチル化修飾酵素 / 内在性レトロトランスポゾン / ニューロン / アストロサイト / ヒストンH3K7メチル化酵素 / ニューロン分化 / アストロサイト分化 / エピゲノム / 欠損マウス / マイクロアレー解析 / 神経発生

研究成果の概要

胎生期の神経幹細胞は、まず多様なニューロンを産生し、最後にグリア細胞を産生する。したがって、胎生期の神経幹細胞は経時的に分化能を変化させているが、この分子機構の詳細は不明である。多分化能を持った神経幹細胞では、多種類の分化決定因子の発現が振動すること、またニューロンやグリアの遺伝子発現を制御するヒストンメチル化酵素ESETの発現が発生の進行とともに減少することがわかった。ESET遺伝子の上流には分化決定因子の１つであるHes1の結合配列が多数存在することから、Hes1の発現振動がESETの発現制御を介して神経幹細胞の分化能の経時的変化に関わることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Dynamic expression and roles of Hes factors in neural development. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kageyama R, Shimojo H, Imayoshi I.
  • 雑誌名: Cell Tissue Res 巻: 359 号: 1 ページ: 125-133
  • DOI: 10.1007/s00441-014-1888-7
  • NAID: 120005615654
  • 査読あり
• [雑誌論文] bHLH factors in self-renewal, multipotency, and fate choice of neural progenitor cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Imayoshi, I., and Kageyama, R.
  • 雑誌名: Neuron 巻: 82 号: 1 ページ: 9-23
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2014.03.018
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The roles and mechanism of ultradian oscillatory expression of the mouse Hes genes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Harima Y, Imayoshi I, Shimojo H, Kobayashi T, Kageyama R.
  • 雑誌名: Semin Cell Dev Biol. 巻: 34 ページ: 85-90
  • DOI: 10.1016/j.semcdb.2014.04.038
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Visualization of Notch signaling oscillation in cells and tissues. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shimojo H, Harima Y, Kageyama R.
  • 雑誌名: Methods Mol Biol. 巻: 1187 ページ: 169-179
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-1139-4_13
  • NAID: 120005615653
  • ISBN: 9781493911387, 9781493911394
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oscillatory control of bHLH factors in neural progenitors. (2014)
  • 著者名/発表者名: Imayoshi I, Kageyama R.
  • 雑誌名: Trends Neurosci. 巻: 37 号: 10 ページ: 531-538
  • DOI: 10.1016/j.tins.2014.07.006
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Expression dynamics and functions of Hes factors in development and diseases. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi T, Kageyama R.
  • 雑誌名: Curr Top Dev Biol. 巻: 110 ページ: 263-283
  • DOI: 10.1016/b978-0-12-405943-6.00007-5
  • ISBN: 9780124059436
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ultradian oscillations and pulses: coordinating cellular responses and cell fate decisions. (2014)
  • 著者名/発表者名: Isomura A, Kageyama R.
  • 雑誌名: Development 巻: 141 号: 19 ページ: 3627-3636
  • DOI: 10.1242/dev.104497
  • NAID: 120005512266
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Continuous postnatal neurogenesis contributes to the formation and maintenance of the functional olfactory bulb neural circuit (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, M., Ieki, N., Miyoshi, G., Mochimaru, D., Hirano, K., Miyachi, H., Imura, T., Yamaguchi, M., Fishell, G., Mori, K., Kageyama, R., and Imayoshi, I.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 34
  • 査読あり
• [雑誌論文] The adherens junction in the apical endfoot serves as a central site for active Notch signaling to control neurogenesis in vertebrates (2014)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, J., Wakamatsu, Y., Nagafuchi, A., Kageyama, R., Shigemoto, R., and Shimamura, K.
  • 雑誌名: Development 巻: 141 号: 8 ページ: 1671-1682
  • DOI: 10.1242/dev.102988
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oscillatory control of factors determining multipotency and fate in mouse neural progenitors (2013)
  • 著者名/発表者名: I. Imayoshi, A. Isomura, Y. Harima, K. Kawaguchi, H. Kori, H. Miyachi, T. Fujiwara, F. Ishidate, and R. Kageyama
  • 雑誌名: Science 巻: 342 号: 6163 ページ: 1203-1208
  • DOI: 10.1126/science.1242366
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hedgehog signaling regulates prosensory cell properties during the basal-to-apical wave of hair cell differentiation in the mammalian cochlea (2013)
  • 著者名/発表者名: Tateya, T., Imayoshi, I., Tateya, I., Hamaguchi, K., Torii, H., Ito, J., and Kageyama, R.
  • 雑誌名: Development 巻: 140 号: 18 ページ: 3848-3857
  • DOI: 10.1242/dev.095398
  • 査読あり
• [雑誌論文] Essential roles of the histone methyltransferase ESET in the epigenetic control of neural progenitor cells during development. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tan, S.-L., Nishi, M., Ohtsuka, T., Matsui, T., Takemoto, K., Kamio-Miura, A., Aburatani, H., Shinkai, Y., and Kageyama, R.
  • 雑誌名: Development 巻: 139 号: 20 ページ: 3806-3816
  • DOI: 10.1242/dev.082198
  • 査読あり
• [雑誌論文] 発生過程の脳においてmicroRNA9 はHes1 発現動態を調節することにより神経幹細胞の分化を制御する (2012)
  • 著者名/発表者名: Siok-Lay Tan, 大塚俊之, Aitor González, 影山龍一郎
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 17(12) 号: 12 ページ: 952-961
  • DOI: 10.1111/gtc.12009
  • 査読あり
• [雑誌論文] A multifunctional teal-fluorescent Rosa26 reporter mouse line for Cre- and Flp-mediated recombination (2012)
  • 著者名/発表者名: I.Imayoshi, K.Hirano, M.Sakamoto, G.Miyoshi, T.Imura, S.Kitano, H.Miyachi, R.Kageyama
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: 73 号: 1 ページ: 85-91
  • DOI: 10.1016/j.neures.2012.02.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo evaluation of PhiC31 recombinase activity in transgenic mice. (2012)
  • 著者名/発表者名: Imayoshi, I., K. Hirano, S. Kitano, H. Miyachi, and R. Kageyama
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: 73 号: 2 ページ: 106-114
  • DOI: 10.1016/j.neures.2012.02.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Light-induced silencing of neural activity in Rosa26 knock-in mice conditionally expressing the microbial halorhodopsin eNpHR2.0 (2012)
  • 著者名/発表者名: I.Imayoshi, S.Tabuchi, K.Hirano, M.Sakamoto, S.Kitano, H.Miyachi, A.Yamanaka, R.Kageyama, R.
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: (掲載確定)(印刷中) 号: 1 ページ: 85-91
  • DOI: 10.1016/j.neures.2012.03.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Continuous neurogenesis in the adult forebrain is required for innate olfactory responses (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Sakamoto, I.Imayoshi, T.Ohtsuka, M.Yamaguchi, K.Mori, R.Kageyama
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences 巻: 108 号: 20 ページ: 8479-8484
  • DOI: 10.1073/pnas.1018782108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Different types of oscillations in Notch and Fgf signaling regulate the spatiotemporal periodicity of somitogenesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Niwa, Y., Shimojo, H., Isomura, A., Gonzalez, A., Miyachi, H., and Kageyama, R.
  • 雑誌名: Genes & Dev 巻: 25 号: 11 ページ: 1115-1120
  • DOI: 10.1101/gad.2035311
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gene expression profiling of neural stem cells and identification of regulators of neural differentiation during cortical development (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohtsuka, T., Shimojo, H., Matsunaga, M., Watanabe, N., Kometani, K., Minato, N., and Kageyama, R.
  • 雑誌名: Stem Cells 巻: 29 号: 11 ページ: 1817-1828
  • DOI: 10.1002/stem.731
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cooperative functions of Hes/Hey genes in auditory hair cell and supporting cell development. (2011)
  • 著者名/発表者名: Tateya, T., Imayoshi, I., Tateya, I., Ito, J., Kageyama, K.
  • 雑誌名: Developmental Biology 巻: 352 ページ: 329-340
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hes1 regulates embryonic stem cell differentiation by suppressing Notch signaling. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, T., Kageyama, R.
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 15 ページ: 689-698
  • 査読あり
• [雑誌論文] Zinc-finger genes Fezf1 and Fezf2 control neuronal differentiation by repressing Hes5 expression in forebrain (2010)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, T., Nakazawa, M., Kani, S., Bae, Y.-K., Shimizu, T., Kageyama, R., Hibi, M.
  • 雑誌名: Development 巻: 37 ページ: 1875-1885
  • 査読あり
• [学会発表] Dynamic control of bHLH factors in multipotency and fate choice of neural stem cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryoichiro Kageyama
  • 学会等名: 18th International Conference of ISD in conjunction with BSDB
  • 発表場所: London, UK
  • 年月日: 2014-11-02 – 2014-11-05
  • 招待講演
• [学会発表] Dynamic control of bHLH genes in multipotency and fate choice of neural stem cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryoichiro Kageyama
  • 学会等名: DiSCUSS-CSC
  • 発表場所: Hanover, Germany
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-17
  • 招待講演
• [学会発表] Dynamic control of Notch signaling in multipotency and fate choice of neural stem cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryoichiro Kageyama
  • 学会等名: Notch Meeting VIII
  • 発表場所: Athens, Greece
  • 年月日: 2014-09-28 – 2014-10-01
  • 招待講演
• [学会発表] Dynamic control of bHLH genes in multipotency and fate choice of neural progenitors. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryoichiro Kageyama
  • 学会等名: Gordon Research Conference “Neural Development”
  • 発表場所: Newport, USA
  • 年月日: 2014-08-10 – 2014-08-15
  • 招待講演
• [学会発表] The significance of oscillatory expression of Notch effectors in neural development. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryoichiro Kageyama
  • 学会等名: Gordon Research Conference “Notch Signaling in Development, Regeneration & Disease”
  • 発表場所: Lewiston, USA
  • 年月日: 2014-07-20 – 2014-07-25
  • 招待講演
• [学会発表] The significance of dynamic control of fate determination factors in proliferation of neural stem cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Kageyama, R.
  • 学会等名: Adult Neurogenesis – From Stem Cells to Therapies
  • 発表場所: Mumbai, India
  • 招待講演
• [学会発表] Ultradian oscillations in somitogenesis and neurogenesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Kageyama, R.
  • 学会等名: The 10th NIBB-EMBL Symposium 2013
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2013-03-17
  • 招待講演
• [学会発表] Ultradian oscillations in somitogenesis and neurogenesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Kageyama, R.
  • 学会等名: Dynamics of Stem Cell Decisions
  • 発表場所: Copenhagen, Denmark
  • 招待講演
• [学会発表] Oscillatory gene expression in somitogenesis and neurogenesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Kageyama, R.
  • 学会等名: Mouse Molecular Genetics
  • 発表場所: Cambridge, UK
  • 招待講演
• [学会発表] Dynamic control of neural determination genes in multipotency and fate choice (2013)
  • 著者名/発表者名: Kageyama, R.
  • 学会等名: 5th International Stem Cell Meeting
  • 発表場所: Jerusalem, Israel
  • 招待講演
• [学会発表] Dynamic control of neural determination genes in multipotency and fate choice (2013)
  • 著者名/発表者名: Kageyama, R.
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Asia/International Society for Stem Cell Research Joint Meeting on Stem Cells in Science and Medicine
  • 発表場所: Suzhou, China
  • 招待講演
• [学会発表] Hes1 oscillation in neural stem cell differentiation (2012)
  • 著者名/発表者名: Kageyama, R.
  • 学会等名: Gordon Research Conference: Notch Signaling in Development, Regeneration Disease
  • 発表場所: Maine, USA
  • 年月日: 2012-08-12
  • 招待講演
• [学会発表] The significance of oscillatory gene expression in the maintenance and differentiation of neural stem cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Kageyama, R.
  • 学会等名: The 4th International Congress on Stem Cells and Tissue Formation
  • 発表場所: Dresden, Germany
  • 年月日: 2012-07-18
  • 招待講演
• [学会発表] Regulation of embryonic and adult neural stem cells by Notch signaling (2012)
  • 著者名/発表者名: Kageyama, R.
  • 学会等名: DGIST Department of Brain Science Opening Symposium
  • 発表場所: Daegu, Korea
  • 年月日: 2012-06-28
  • 招待講演
• [学会発表] Ultradian rhythms in somite segmentation and other biological events (2012)
  • 著者名/発表者名: Kageyama, R.
  • 学会等名: BSDB/BSCB/JSDB Joint Spring Meeting
  • 発表場所: Warwick, UK
  • 年月日: 2012-04-15
  • 招待講演
• [学会発表] The role of Notch signling in proliferation and differentiation of adultneural stem cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Kageyama, R
  • 学会等名: Joint Japan-Australia-New Zealand Symposium-Building a Functional Brain
  • 発表場所: Auckland, New Zealand(招待講演)
  • 年月日: 2011-01-29
• [学会発表] Functional significance of neurogenesis in the olfactory bulb (2011)
  • 著者名/発表者名: Kageyama R.
  • 学会等名: 23rd Biennial Meeting of the International Society for Neurochemistry
  • 発表場所: Athens, Greece
• [学会発表] Spatiotemporal regulation of somitogenesis by the oscillator networks of the segmentation clock (2011)
  • 著者名/発表者名: Kageyama R.
  • 学会等名: Annual Meeting of American Society for Cell Biology
  • 発表場所: Denver, USA
• [図書] 神経幹細胞研究の最前線 (2014)
  • 著者名/発表者名: 影山龍一郎
  • 出版者: 医歯薬出版株式会社
• [図書] Cortical Development: Neural Diversity and Neocortical Organization (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimojo, H., Maeda, Y., Ohtsuka, T., and Kageyama, R.
  • 出版者: Springer
• [図書] Cortical Development (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimojo H. et al.
  • 出版者: Springer
• [図書] McGraw-Hill 2010 YearBook of Science & Technology (2010)
  • 著者名/発表者名: Kageyama, R., Niwa, Y., Shimojo, H.
  • 出版者: McGraw-Hill
• [備考] 京都大学ウイルス研究所 増殖制御学分野
  • URL: http://www.virus.kyoto-u.ac.jp/Lab/Kageyama/index.html
• [備考] 京都大学大学院生命科学研究科発生動態学
  • URL: http://www.lif.kyoto-u.ac.jp/j/?post_type=labos&p=4912
• [備考] 京都大学大学院医学研究科細胞生物学
  • URL: http://www.med.kyoto-u.ac.jp/organization-staff/research/doctoral_course/r-100/
• [備考] 京都大学物質ー細胞統合システム拠点 影山龍一郎グループ
  • URL: http://www.icems.kyoto-u.ac.jp/j/ppl/grp/kageyama-r.html
• [備考] 神経幹細胞の自己複製および分化決定メカニズムの解明と、その操作に成功 －再生医療研究への貢献に期待－
  • URL: http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/news6/2013_1/131101_1.htm
• [備考] 神経幹細胞の多分化能と運命を決定する因子の発現振動制御
  • URL: http://www.virus.kyoto-u.ac.jp/about/y2013/kageyama20131118.html
• [備考] 神経幹細胞の自己複製および分化決定メカニズムの解明と、その操作に成功 ：再生医療研究への貢献に期待
  • URL: http://www.icems.kyoto-u.ac.jp/j/pr/2013/11/01-tp1.html
• [備考] 神経幹細胞の多分化能及び分化決定メカニズムの解明と、その操作に成功 ～再生医療研究への貢献に期待～
  • URL: http://www.jst.go.jp/pr/announce/20131101/index.html
• [備考] 京都大学ウイルス研究所 細胞生物学研究部門 増殖制御研究分野
  • URL: http://www.virus.kyoto-u.ac.jp/virus/zousyokuseigyo.html
• [備考]
  • URL: http://www.virus.kyoto-u.ac.jp/Lab/Kageyama/index.html
• [産業財産権] 幹細胞の増殖と分化の光遺伝学的制御方法 (2014)
  • 発明者名: 影山龍一郎、磯村彰宏、今吉格
  • 権利者名: 影山龍一郎、磯村彰宏、今吉格
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-09-17
  • 外国
• [産業財産権] 幹細胞の増殖と分化の光遺伝学的制御方法 (2013)
  • 発明者名: 影山龍一郎、磯村彰宏、今吉格
  • 権利者名: 影山龍一郎、磯村彰宏、今吉格
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2013-09-18