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メチル化DNA結合タンパク質群による神経系細胞可塑性制御機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 17024041
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

中島 欽一  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (80302892)

研究期間 (年度) 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2005年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワード神経幹細胞 / エピジェネティクス / 分化 / メチル化DNA結合タンパク質 / 可塑性
研究概要

神経幹細胞からニューロンやアストロサイトなどへの分化は発生段階依存的に起こる。研究代表者は胎生中期神経幹細胞がアストロサイトへと分化しないのはアストロサイト特異的遺伝子(例えばGFAP)プロモーター中の転写因子STAT3結合配列がメチル化されているためであり、発生進行に伴いこれが脱メチル化を受けアストロサイト分化能を獲得することをこれまでに示している。しかしこの部位が脱メチル化された胎生後期・成体の神経幹細胞からもニューロンは産出され、STAT3活性化条件下で培養してもニューロンとして存在し続けることから、未知の細胞分化可塑性制限メカニズムの存在が予想された。そこで研究代表者は、メチル化DNAに結合し転写抑制因子として機能するタンパク質群(MBDs)が、神経系ではニューロンでのみ発現していることに着目した。また予備的実験を行った全ての神経系細胞種においてGFAP遺伝子のexon1が高メチル化されており、この領域がMBDsの結合標的となる可能性が示唆された。以上の考察や結果に基づき、胎生後期あるいは成体神経幹細胞にMBD群の一つであるMeCP2を発現させたところ、通常見られるSTAT3活性化サイトカイン刺激によるGFAP遺伝子の発現誘導が阻害された。この際、MeCP2が高度にメチル化されたGFAP遺伝子のexon1に結合する事も確認された。さらにMeCP2による発現抑制はGFAP以外のアストロサイト特異的遺伝子S100-βにおいても見られた。またMeCP2とは別のMBDsであるMBD1についても同様の作用が見られたことから、胎生後期・成体の神経幹細胞から分化したニューロンにおていは、MBDsが重複した機能をもってアストロサイトへの分化転換を制限しているものと推察された(投稿準備中)。

報告書

(1件)
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (4件)

  • [雑誌論文] Mechanisms of neural stemcell fate determination : extracellular cues and intracellular programs2006

    • 著者名/発表者名
      M.Abematsu
    • 雑誌名

      Curr. Stem Cell Res. Ther. 1

      ページ: 267-277

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of functional human embryonic stem cell-derived neurons in mouse brain2005

    • 著者名/発表者名
      A.R.Muotri
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102

      ページ: 18644-18648

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Fate redirection of hippocampal astrocytes toward neuronal lineage by aggregate culture2005

    • 著者名/発表者名
      M.Yanagisawa
    • 雑誌名

      Neurosci. Res. 53

      ページ: 176-182

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Stage-and site-specific DNA demethylation during neural cell development from embryonic stem cells2005

    • 著者名/発表者名
      K.Shimozaki
    • 雑誌名

      J. Neurochem. 93

      ページ: 432-439

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2018-03-28  

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