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臨界期可塑性におけるコヒーシンを介したクロマチン構造制御のメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 18K06479
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分46010:神経科学一般関連
研究機関新潟大学

研究代表者

酒井 晶子  新潟大学, 医歯学総合研究科, 日本学術振興会特別研究員 (70532745)

研究分担者 中戸 隆一郎  東京大学, 定量生命科学研究所, 講師 (60583044)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード脳発達 / 抑制性ニューロン / PV細胞 / コヒーシン / クロマチン / ATAC-seq / 臨界期 / 神経回路可塑性 / パルブアルブミン陽性(PV)細胞 / コルネリア・デ・ランゲ症候群 / ChIP-seq / クロマチン高次構造 / 神経可塑性
研究成果の概要

幼年期の経験により脳が柔軟に発達する過程の、遺伝子発現調節機構は不明な点が多い。本研究では、マウス大脳皮質の発達をモデル系として、染色体の高次構造を調節するコヒーシンの挙動と役割を調べた。視覚経験により視覚野コヒーシンのゲノム結合位置は変化した。また、経験により発達して回路を調節する抑制性ニューロン(PV細胞)の成熟と、それに伴う遺伝子発現変化にコヒーシン関連因子が必要であることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

こどもの脳の正常な発達には、回路を調節する抑制性の神経細胞の働きが欠かせない。中でも経験により発達するPV細胞は、神経回路発達および精神疾患における重要性が示唆されながら、脳内の細胞数の少なさから遺伝子調節の研究が遅れている。本研究では、マウス脳からPV細胞を分取し、発達段階を追って遺伝子発現の解析を行うことで、PV細胞の発達を促す遺伝子群や、その調節に関わる因子の役割を明らかにしてきた。本研究の成果は、脳の成長のしくみと、その異常による精神疾患の原因の解明につながると期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Newcastle University(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Newcastle University(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Experience-dependent transcriptional regulation in juvenile brain development2018

    • 著者名/発表者名
      Sakai Akiko、Sugiyama Sayaka
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 60 号: 8 ページ: 473-482

    • DOI

      10.1111/dgd.12571

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 生後脳の経験依存的な抑制性ニューロン発達におけるコヒーシンローダーの役割2021

    • 著者名/発表者名
      酒井 晶子、中戸 隆一郎、Heiko Peters、白髭 克彦、杉山 清佳
    • 学会等名
      第38回染色体ワークショプ・第19回核ダイナミクス研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] コヒーシンローダーNipblは幼若脳の経験依存的な抑制性ニューロン発達に必要である2021

    • 著者名/発表者名
      酒井 晶子、中戸 隆一郎、Heiko Peters、白髭 克彦、杉山 清佳
    • 学会等名
      第14回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 経験が脳を発達させる仕組み - 遺伝子発現制御の観点から-2021

    • 著者名/発表者名
      酒井 晶子
    • 学会等名
      マルチNGSオミクス解析研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Role of cohesin loader in experience-dependent development of interneuron in juvenile brain2020

    • 著者名/発表者名
      Sakai, A., Nakato, R., Peters. H., Shirahige, K., Sugiyama, S.
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 幼若脳の経験依存的な抑制性介在ニューロン発達におけるコヒーシンローダーの役割2020

    • 著者名/発表者名
      酒井 晶子、中戸 隆一郎、Heiko Peters、白髭 克彦、杉山 清佳
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Regulation of chromatin structure by cohesin during juvenile cortical development2019

    • 著者名/発表者名
      Akiko Sakai, Ryuichiro Nakato, Heiko Peters, Katsuhiko Shirahige, Sayaka Sugiyama
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会・第62回日本神経化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 生後脳の経験依存的なニューロン発達へのコヒーシンの関与2019

    • 著者名/発表者名
      酒井晶子、中戸隆一郎、白髭克彦、杉山清佳
    • 学会等名
      第37回染色体ワークショップ・第18回核ダイナミクス研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Regulation of transcription and chromatin structure in postnatal cortical development2019

    • 著者名/発表者名
      Sakai A.
    • 学会等名
      The 9th BRI International Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 経験による脳の発達に必須な抑制性介在ニューロンにおける転写制御2018

    • 著者名/発表者名
      酒井 晶子・中戸 隆一郎・凌 一葦・侯 旭濱・飯島 友也・原 範和・桑野 良三・奥田 修二郎・白髭 克彦・杉山 清佳
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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