| 研究課題/領域番号 |
19H03325
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分46010:神経科学一般関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
山本 亘彦 大阪大学, 大学院生命機能研究科, 招へい教授 (00191429)
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| 研究分担者 |
菅生 紀之 大阪大学, 大学院生命機能研究科, 特任准教授(常勤) (20372625)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2021年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2020年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2019年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 大脳皮質 / 神経活動 / 遺伝子発現 / CREB / CBP / BDNF / １分子イメージング / プロモーター活性 / 神経活動依存性 / ヒトニューロン / ヒト / 転写調節 / 神経回路 / 光遺伝学 / 刺激生理学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
発達期脳の神経回路は環境刺激や自発発火によって可塑的に変化するが、生理学的な神経活動パターンが遺伝子発現を介して回路形成に作用するメカニズムについてはほとんど判っていない。本研究では、これまで明らかにしてきた大脳皮質での神経活動依存的な回路形成の制御機構に関する結果をもとに、神経活動パターンによる皮質ニューロンの遺伝子発現の制御機構を個々の細胞レベルで明らかにすることを目指す。そのために、転写調節因子やエピジェネティック制御因子のライブイメージング法を駆使し、光遺伝学的手法や自然刺激による刺激法を用いて大脳皮質ニューロンにおける転写調節機構を調べる。
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| 研究成果の概要 |
脳の神経回路はニューロンの電気的活動によって可塑的に変化する。本研究では、遺伝子のプロモーター活性のライブイメージングや転写調節因子の1分子イメージング法を駆使することによって、この可塑的な再編過程を担う神経活動－分子シグナル変換の仕組の解明に取り組んだ。その結果、特定の環境刺激が遺伝子発現を効率的に増大させること、また転写調節因子とDNAや共因子との秒単位の繰り返し結合が下流の神経活動依存的な遺伝子発現に重要であることが分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果の特徴は転写調節因子、共因子、DNAの結合を時空間的に明らかにしたことである。分子生物学と神経生理学とを融合させた新たな研究戦略を提供するもので、分野横断的な研究も促進する。神経活動パターンが生み出す遺伝子発現調節、これこそが、後天的神経回路形成の本質であり、本研究の目指す点であり、これは次の一手にも繋がる結果である。さらに、子供の正常な脳発達や可塑性のメカニズムにも通ずるものとしても価値がある。
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