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ニューロン新生におけるPax6-FMRPフィードバック制御機構の性差

研究課題

研究課題/領域番号 19H03318
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分46010:神経科学一般関連
研究機関東北大学

研究代表者

大隅 典子  東北大学, 医学系研究科, 教授 (00220343)

研究分担者 稲田 仁  東北大学, 医工学研究科, 特任准教授 (60419893)
吉川 貴子  東北大学, 医学系研究科, 助教 (90727851)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
キーワード性差 / ニューロン新生 / Pax6 / FMRP / RNA結合タンパク / 標的遺伝子 / 脆弱X症候群 / 大脳皮質発生 / 雌雄差 / 脳発生 / 雄雌差 / 脳科学 / 基盤・社会脳科学 / 脳計測科学
研究開始時の研究の概要

ヒトにおいて脳の大きさや形態、脳の病気の発症頻度について男女差があることは広く知られているが、このような性差が脳の発生発達や維持の過程においてどのように生まれるのかに関して、性ホルモンの影響以外のメカニズムついてはほとんど知られていない。そこで本研究「ニューロン新生におけるPax6-FMRPフィードバック制御機構の性差」では、脳の発生発達維持の根本であるニューロン新生(神経幹細胞の増殖と分化)を制御する転写制御因子Pax6と、重篤な精神遅滞の原因因子FMRPに着目し、胎生期の脳における遺伝子発現の性差を生み出す分子メカニズムの解明を目指す。

研究成果の概要

脳の形態、脳疾患の発症頻度の男女差が脳の発生発達の過程においてどのように生まれるのかについて、本研究では、ニューロン新生を制御する転写制御因子Pax6と、重篤な精神遅滞の原因因子FMRPに着目した。マウス胎仔脳を用いて、RNA結合タンパク質FMRPの標的mRNAを同定し、ニューロン新生が盛んに生じている胎仔大脳皮質原基のRNA-seqデータと統合することにより、遺伝子発現量に雌雄差を示す遺伝子群を同定した。これらの結果から、雌雄で異なる発現量を示すFMRP標的mRNAを発見し、Pax6以外の雌雄差を示すFMRP制御分子を同定することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヒトにおいて脳の形態や脳疾患の発症頻度に男女差があることは広く知られている。しかしながら、このような性差が脳の発生発達の過程においてどのように生まれるのかについて、性ホルモンの影響以外のメカニズムは未知である。そこで本研究では、脳の発生発達維持の根本であるニューロン新生を制御する転写制御因子Pax6と、重篤な精神遅滞の原因因子FMRPに着目し、胎生期の脳における遺伝子発現の性差を生み出す分子メカニズムの一端を解明した。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Multiple Functions of the Dmrt Genes in the Development of the Central Nervous System2021

    • 著者名/発表者名
      Kikkawa Takako、Osumi Noriko
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 15 ページ: 789583-789583

    • DOI

      10.3389/fnins.2021.789583

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Autism-Related Transcription Factors Underlying the Sex-Specific Effects of Prenatal Bisphenol A Exposure on Transcriptome-Interactome Profiles in the Offspring Prefrontal Cortex2021

    • 著者名/発表者名
      Kanlayaprasit Songphon、Thongkorn Surangrat、Panjabud Pawinee、Jindatip Depicha、Hu Valerie W.、Kikkawa Takako、Osumi Noriko、Sarachana Tewarit
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 24 ページ: 13201-13201

    • DOI

      10.3390/ijms222413201

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Detection of <scp>REST</scp> expression in the testis using epitope‐tag knock‐in mice generated by genome editing2021

    • 著者名/発表者名
      Kimura Ryuichi、U. Inoue Yukiko、Kikkawa Takako、Tatehana Misako、Morimoto Yuki、Inada Hitoshi、Oki Shinya、Inoue Takayoshi、Osumi Noriko
    • 雑誌名

      Developmental Dynamics

      巻: 251 号: 3 ページ: 525-535

    • DOI

      10.1002/dvdy.417

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of FMRP target mRNAs in the developmental brain: FMRP might coordinate Ras/MAPK, Wnt/β-catenin, and mTOR signaling during corticogenesis2020

    • 著者名/発表者名
      Casingal Cristine R.、Kikkawa Takako、Inada Hitoshi、Sasaki Yukio、Osumi Noriko
    • 雑誌名

      Molecular Brain

      巻: 13 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1186/s13041-020-00706-1

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Identification of FMRP target mRNAs in the developmental brain: FMRP might coordinate mTOR signaling during corticogenesis.2021

    • 著者名/発表者名
      Takako Kikkawa, Cristine R. Casingal, Yukiko U. Inoue, Sara Ebrahimiazar, Hitoshi Inada, Noriko Osumi
    • 学会等名
      7th Congress of AsCNP
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of motor proteins mediating basal transport of Cyclin D2 mRNA in the neural stem/progenitor cells.2021

    • 著者名/発表者名
      Sharmin Naher, Takako Kikkawa, Noriko Osumi
    • 学会等名
      The 80th Fujiwara seminar “Molecular and cellular mechanisms of brain systems generating individuality”
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of the role of gender difference in FMRP mRNA targets during corticogenesis2021

    • 著者名/発表者名
      Sara Ebrahimiazar, Takako Kikkawa, Noriko Osumi
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Identification of motor proteins mediating basal transport of mRNA of a cell cycle regulator Cyclin D2 in the neural stem/progenitor cells.2021

    • 著者名/発表者名
      Sharmin Naher, Takako Kikkawa, Noriko Osumi
    • 学会等名
      23rd Biennial Meeting of the International Society of Developmental Neuroscience
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of FMRP mRNA targets during corticogenesis2021

    • 著者名/発表者名
      Cristine R. Casingal, Takako Kikkawa, Hitoshi Inada, Noriko Osumi
    • 学会等名
      第14回神経発生討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Enhanced mTOR signaling activity in Fmr1 knockout embryonic brain during corticogenesis2020

    • 著者名/発表者名
      Cristine R. Casingal, Takako Kikkawa, Hitoshi Inada, Noriko Osumi
    • 学会等名
      新学術領域研究「個性」創発脳第5回領域会議
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Identification of FMRP target genes expressed during corticogenesis2020

    • 著者名/発表者名
      Cristine R. Casingal, Takako Kikkawa, Hitoshi Inada, Noriko Osumi
    • 学会等名
      NPBPPP 2020合同年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 指定難病脆弱 X 症候群発症の新たな分子メカニズムの解明

    • URL

      https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2020/12/press20201216-01-fxs.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] NewInsightsintoFragileXSyndromeandtheFetalBrain

    • URL

      https://www.tohoku.ac.jp/en/press/new_insights_fxs.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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