種特異的ノンコーディングRNAによるほ乳類脳神経機能の分化

• 研究課題/領域番号: 15H04603
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 統合動物科学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 今村 拓也 九州大学, 医学研究院, 准教授 (90390682)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円); 2017年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2016年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2015年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
• キーワード: 種特異的 / 転写因子 / ノンコーディングRNA / DNA脱メチル化 / 神経幹細胞 / エピジェネティクス / 進化 / エピゲノム / ノンコーディング / 霊長類 / 生物多様性

研究成果の概要

ほ乳類脳の基礎研究の大多数にはマウスが活用されてきた。しかし、霊長類の脳とげっ歯類の脳は大きく異なっており、その分子基盤を明らかにすることはモデル動物を用いた研究を医学・獣医学・畜産学の実際に結ぶために必須である。本研究では、ゲノムにコードされる遺伝情報のうち、タンパクになれない非コードRNA(ncRNA)セットが種間多様度が高いことに着目し、そのデータベースを５動物種について構築することに成功した。また、脳の種多様化の根幹をなすと考えられる神経幹細胞に着目し、その細胞動態を変化させうる多数のncRNAの機能を同定した。

研究成果

• [雑誌論文] Epigenetic regulation of neural stem cell differentiation towards spinal cord regeneration (2018)
  • 著者名/発表者名: Kameda Tomonori、Imamura Takuya、Nakashima Kinichi
  • 雑誌名: Cell and Tissue Research 巻: 371 号: 1 ページ: 189-199
  • DOI: 10.1007/s00441-017-2656-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA Methylome Analysis Identifies Transcription Factor-Based Epigenomic Signatures of Multilineage Competence in Neural Stem/Progenitor Cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sanosaka T, Imamura T, Hamazaki N, Chai M, Igarashi K, Ideta-Otsuka M, Miura F, Ito T, Fujii N, Ikeo K, Nakashima K
  • 雑誌名: Cell Rep 巻: 20 号: 12 ページ: 2992-3003
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2017.08.086
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Detection of Bidirectional Promoter-Derived lncRNAs from Small-Scale Samples Using Pre-Amplification-Free Directional RNA-seq Method (2017)
  • 著者名/発表者名: Hamazaki Nobuhiko、Nakashima Kinichi、Hayashi Katsuhiko、Imamura Takuya
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology 巻: 1605 ページ: 83-103
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-6988-3_6
  • ISBN: 9781493969869, 9781493969883
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolutionary acquisition of promoter-associated non-coding RNA (pancRNA) repertoires diversifies species-dependent gene activation mechanisms in mammals. (2017)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Uesaka, Kiyokazu Agata, Takao Oishi, Kinichi Nakashima, Takuya Imamura
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 18 号: 1 ページ: 285-285
  • DOI: 10.1186/s12864-017-3662-1
  • NAID: 120006305760
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Manipulation of Promoter-Associated Noncoding RNAs in Mouse Early Embryos for Controlling Sequence-Specific Epigenetic Status. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hamazaki N, Nakashima K, Imamura T.
  • 雑誌名: Methods Mol Biol 巻: 1543 ページ: 271-282
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-6716-2_16
  • ISBN: 9781493967148, 9781493967162
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reconstitution in vitro of the entire cycle of the mouse female germ line. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hikabe O, Hamazaki N, Nagamatsu G, Obata Y, Hirao Y, Hamada N, Shimamoto S, Imamura T, Nakashima K, Saitou M, Hayashi K
  • 雑誌名: Nature 巻: 539 号: 7628 ページ: 299-303
  • DOI: 10.1038/nature20104
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Bidirectional promoters link cAMP signaling with irreversible differentiation through promoter-associated noncoding RNA (pancRNA) expression in PC12 cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoki Yamamoto, Kiyokazu Agata, Kinichi Nakashima, Takuya Imamura
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: in press 号: 11 ページ: 5105-5122
  • DOI: 10.1093/nar/gkw113
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 長鎖ncRNAによるほ乳類エピゲノム制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 今村拓也
  • 学会等名: ConBio2017
  • 招待講演
• [学会発表] Regulation of non-coding RNA contributes to the complete cessation of cell proliferation of neuron-like cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Takuya IMAMURA
  • 学会等名: France Japan Epigenetics Workshop 2017
  • 国際学会
• [学会発表] ニューロンにおけるエピゲノム制御とその破綻 (2017)
  • 著者名/発表者名: 今村拓也
  • 学会等名: 第44回日本毒性学会学術大会
  • 招待講演
• [学会発表] DNA methylomes identifiy transcription factor-based epigenomic signatures for timed acquisition of differentiation competence in neural stem/progenitor cells towards neuronal and glia lineages (2017)
  • 著者名/発表者名: 今村拓也、佐野坂司、浜崎伸彦、Chai Muh Chyi、五十嵐勝秀、大塚まき、三浦史仁、伊藤隆司、藤井信之、池尾一穂、中島欽一
  • 学会等名: 4th World Congress of Reproductive Biology
  • 国際学会
• [学会発表] DNA methylome analysis identifies transcription factor-based epigenomic signatures of multi-lineage competence in neural stem/progenitor cells (2017)
  • 著者名/発表者名: 今村拓也、佐野坂司、浜崎伸彦、Chai Muh Chyi、五十嵐勝秀、大塚まき、三浦史仁、伊藤隆司、藤井信之、池尾一穂、中島欽一
  • 学会等名: The 72nd Fujihara Seminar Molecular Mechanism of Molding and Disruption of the Epigenomes Underlying Cellular Community
  • 国際学会
• [学会発表] Mechanism underlying developmental stage dependent changes in neural stem cells responsiveness to Bone Morphogenetic Proteins (2017)
  • 著者名/発表者名: 本田瑞季、堅田明子、大塚まき、山本直樹、五十嵐勝秀、今村拓也、中島欽一
  • 学会等名: The 72nd Fujihara Seminar Molecular Mechanism of Molding and Disruption of the Epigenomes Underlying Cellular Community
  • 国際学会
• [学会発表] Neuronal activity-dependent DNA methylation changes in the naive hippocampal neurons accelerate gene expression responses to the following stimuli (2017)
  • 著者名/発表者名: 亀田朋典、今村拓也、滝沢琢己、三浦史仁、伊藤隆司、中島欽一
  • 学会等名: The 72nd Fujihara Seminar Molecular Mechanism of Molding and Disruption of the Epigenomes Underlying Cellular Community
  • 国際学会
• [学会発表] Regulation of non-coding RNA contributes to the complete cessation of cell proliferation of neuron-like cells (2017)
  • 著者名/発表者名: 今村拓也、山本直樹、阿形清和、中島欽一
  • 学会等名: 第４３回内藤コンファレンス
  • 国際学会
• [学会発表] マウス海馬ニューロンは神経活動依存的にDNAメチロームを変動し、脱メチル化を介して遺伝子発現応答を高速化する (2017)
  • 著者名/発表者名: 亀田朋典、今村拓也、滝沢琢己、三浦史仁、伊藤隆司、中島欽一
  • 学会等名: 第１１回日本エピジェネティクス研究会年会
• [学会発表] ヒトＥＳ/iPS細胞から神経幹細胞への誘導とその分化過程におけるノンコーディングＲＮＡ(pancRNA)を介した特異的遺伝子活性化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤本雄一、亀田朋典、小野田孝太、吉良潤一、中島欽一、今村拓也
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川）
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] マウス海馬ニューロンにおいて神経活動によりＤＮＡ化が変動し遺伝子発現応答能を改変する (2016)
  • 著者名/発表者名: 亀田朋典、今村拓也、滝沢琢己、木村文香、三浦史仁、伊藤隆司、中島欽一
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川）
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] Regulation of non-coding RNA contributes to the complete cessation of. cell proliferation of neuron-like cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuya Imamura, Naoki Yamamoto, Kiyokazu Agata, Kinichi Nakashima
  • 学会等名: Society for Neuroscience 2016
  • 発表場所: San Diego Convention Center (San Diego, CA, USA)
  • 年月日: 2016-11-12
  • 国際学会
• [学会発表] 長鎖ノンコーディングＲＮＡはほ乳類ニューロン完全増殖停止に必須である (2016)
  • 著者名/発表者名: 山本直樹、阿形清和、中島欽一、今村拓也
  • 学会等名: 第109回日本繁殖生物学会大会
  • 発表場所: 麻布大学（神奈川）
  • 年月日: 2016-09-11
• [学会発表] Regulation of Non-coding RNA Contributes to the Complete Cessation of Cell Proliferation of Neuron-like Cells (2016)
  • 著者名/発表者名: 山本直樹、阿形清和、中島欽一、今村拓也
  • 学会等名: 第35回札幌国際がんシンポジウム
  • 発表場所: ロイトン札幌（北海道）
  • 年月日: 2016-06-24
  • 国際学会
• [学会発表] マウス胎仔海馬由来初代培養ニューロンにおける神経活動依存的ＤＮＡメチローム変動の検出 (2016)
  • 著者名/発表者名: 亀田朋典、今村拓也、滝沢琢己、木村文香、三浦史仁、伊藤隆司、中島欽一
  • 学会等名: 第35回札幌国際がんシンポジウム
  • 発表場所: ロイトン札幌（北海道）
  • 年月日: 2016-06-24
  • 国際学会
• [学会発表] マウス性的二型核内の細胞でみられるアンドロジェン依存的なＤＮＡメチル化レベルの変化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小野田孝太、佐藤弘明、浜崎伸彦、中嶋秀行、束村博子、前多敬一郎、中島欽一、今村拓也
  • 学会等名: 第10回日本エピジェネティクス研究会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター（大阪）
  • 年月日: 2016-05-19
• [学会発表] マウス胎仔海馬由来初代培養ニューロンにおける神経活動依存的ＤＮＡメチローム変動の検出 (2016)
  • 著者名/発表者名: 亀田朋典、今村拓也、滝沢琢己、木村文香、三浦史仁、伊藤隆司、中島欽一
  • 学会等名: 第10回日本エピジェネティクス研究会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター（大阪）
  • 年月日: 2016-05-19
• [学会発表] cAMPシグナルによるPC12細胞の最終分化機構には両方向性プロモーター由来のノンコーディングRNA(pancRNA)発現制御が必須である (2016)
  • 著者名/発表者名: 今村拓也、山本直樹、阿形清和、中島欽一：cAMPシグナルによるPC12細胞の最終分化機構には両方向性プロモーター由来のノンコーディングRNA(pancRNA)発現制御が必須である
  • 学会等名: 第10回日本エピジェネティクス研究会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター（大阪）
  • 年月日: 2016-05-19
• [学会発表] 雌性発生胚を活用したPost-Bisulfite Adapter-Tagging法によるマウスDNAメチローム解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 今村拓也、浜崎伸彦、上坂将弘、阿形清和、中島欽一
  • 学会等名: 第108回日本繁殖生物学会大会
  • 発表場所: 宮崎大学（宮崎市）
  • 年月日: 2015-09-19
• [学会発表] Bidirectional promoter-derived antisense noncoding RNA epigenetically regulates irreversible differentiation of PC12 cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoki Yamamoto, Masahiro Uesaka, Kiyokazu Agata, Kinichi Nakashima, Takuya Imamura
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（神戸市）
  • 年月日: 2015-07-29
• [学会発表] Gene activation-associated long noncoding RNAs function in mouse preimplantation development. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiko Hamazaki, Masahiro Uesaka, Kinichi Nakashima, Kiyokazu Agata, Takuya Imamura
  • 学会等名: 第48回 日本発生生物学会年会 (2015 JSDB-APDBN meeting)
  • 発表場所: つくば国際会議場（つくば市）
  • 年月日: 2015-06-03
  • 国際学会
• [学会発表] Species-specific repertories of promoter-associated non-coding RNAs may contribute to the diversification of gene expression profile. (2015)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Uesaka, Kinichi Nakashima, Kiyokazu Agata, Takuya Imamura
  • 学会等名: 第48回 日本発生生物学会年会 (2015 JSDB-APDBN meeting)
  • 発表場所: つくば国際会議場（つくば市）
  • 年月日: 2015-06-03
  • 国際学会
• [学会発表] Species-specific repertories of promoter-associated non-coding RNAs may contribute to the diversification of gene expression profile. (2015)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Uesaka, Kinichi Nakashima, Kiyokazu Agata, Takuya Imamura
  • 学会等名: 第9回エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 学術総合センター（東京都千代田区）
  • 年月日: 2015-05-25
• [学会発表] Promoter-associated noncoding RNAs mediate gene-specific DNA demethylation for mouse preimplantation development. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiko, Hamazaki, Masahiro Uesaka, Kinichi Nakashima, Kiyokazu Agata, Takuya Imamura
  • 学会等名: 第9回エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 学術総合センター（東京都千代田区）
  • 年月日: 2015-05-25
• [学会発表] Bidirectional promoter-derived antisense noncoding RNA epigenetically regulates irreversible differentiation of PC12 cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoki Yamamoto, Masahiro Uesaka, Kiyokazu Agata, Kinichi Nakashima, Takuya Imamura
  • 学会等名: 第9回エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 学術総合センター（東京都千代田区）
  • 年月日: 2015-05-25
• [学会発表] 雌性発生胚を活用したPost-Bisulfite Adapter-Tagging法によるマウスDNAメチローム解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 今村拓也、浜崎伸彦、上坂将弘、阿形清和、中島欽一
  • 学会等名: 第9回エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 学術総合センター（東京都千代田区）
  • 年月日: 2015-05-25
• [図書] lncRNAの進化と種特異性：「ノンコーディングRNA -RNA分子の全体像を俯瞰する-」廣瀬哲郎・泊 幸秀（編集） (2016)
  • 著者名/発表者名: 亀田朋典・中島欽一・今村拓也
  • 総ページ数: 355
  • 出版者: 化学同人
• [備考] ほ乳類神経幹細胞が変化するメカニズムを明らかに（九州大学プレスリリース）
  • URL: https://www.kyushu-u.ac.jp/ja/researches/view/171
• [備考] 研究代表者HP
  • URL: http://scb.wp.med.kyushu-u.ac.jp/imamura
• [備考] 研究代表者HP
  • URL: http://www.scb.med.kyushu-u.ac.jp/imamura
• [備考] 研究成果：ノンコーディングRNAによる神経モデル細胞が増えない仕組みの発見
  • URL: http://www.kyushu-u.ac.jp/ja/researches/view/3