研究課題
基盤研究(B)
遺伝子の発現制御は複数の転写因子が関与する複雑なシステムである。遺伝子発現制御システムの全容を明らかにするためには、システムのアウトプットとしてのトランスクリプトームの情報だけでなく、システムを構成する多数の転写因子の活性を取得する必要がある。本研究では研究代表者によって新規に開発された「転写因子レポーターウイルス」を用い、培養下の神経細胞において神経活動依存的な遺伝子発現に関与する50種以上の転写因子活性を定量的かつ経時的に評価し、各転写因子の活性化タイムコースを明らかにすることに成功した。本研究は脳神経系の発達機構や記憶や学習の分子メカニズムの解明に資する新規解析法と解析結果を提供した。
記憶の形成の過程において脳内の神経細胞での新規遺伝子の発現が重要であることは知られるが、その分子メカニズムの詳細に関しては不明な部分が多い。神経活動により発現が変化する遺伝子は多く知られるが、どのような分子メカニズムによりそれらの遺伝子の転写が増減するのかはわかっていなかった。本研究で遺伝子の転写を制御する転写因子の内在活性を定量する技術を確立し、時間とともに細胞内の転写因子の活性がダイナミックに変化することを示した。本研究を発展させ、記憶形成や脳の発生・発達のメカニズムを明らかにすることで、各種脳機能障害の克服や、教育・学習の効率化などに資することができる。
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