神経幹細胞の運命転換における核クロマチン「グーバルな」状態変化の意義

• 研究課題/領域番号: 20241044
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 基礎ゲノム科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 後藤 由季子 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (70252525)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 49,790千円 (直接経費: 38,300千円、間接経費: 11,490千円); 2010年度: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円); 2009年度: 16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円); 2008年度: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
• キーワード: クロマチン / 神経幹細胞 / Brm / ニューロン / 神経細胞 / 幹細胞

研究概要

発生過程において、多分化能を持つ組織幹細胞が特定の形質のみを示す細胞へと分化する過程は、特定の遺伝子群の発現カスケードとして捉えられ、解析されてきた。しかし最近我々は、神経幹細胞の分化過程においてこのような「ローカルな」遺伝子座の制御に加えて、核ゲノム全体で起こる「グローバルな」クロマチン状態の変化が存在していることを示唆する結果を得た。すなわち、神経系前駆細胞がニューロン分化し成熟するときに、クロマチンが核全体で「ゆるく」なるという驚くべき結果である。今回観察された変化はたかだかゲノムの5%を占めるに過ぎない遺伝子コード領域の変化だけでは説明できない。さらに成熟に伴いクロマチン状態をゆるくする候補分子を得ており、そのノックダウンでニューロンの成熟が著しく阻害されるという予備的結果を得ている。従ってクロマチン状態がゆるくなることが、ニューロン成熟のトリガーになっている可能性が考えられた。
また、ニューロン成熟に伴って「ゆるく」なるクロマチン領域を調べ、リピート配列のひとつmajor satelliteを含む事、またニューロン成熟に伴ってmajor satelliteの転写が上昇する事、を見いだした。Major satellite領域の転写はこれまで細胞周期に伴って起こる事が知られていたが、postmitoticな細胞におけるmajor satelliteの役割はこれまで知られていなかったので、ニューロン成熟との関わりは興味深い。

研究成果

• [雑誌論文] PDK1 regulates the generation of oligodendrocyte precursor cells at an early stage of mouse telencephalic development (2012)
  • 著者名/発表者名: Watatani K, Hirabayashi Y, Itoh Y, Gotoh Y
  • 雑誌名: Genes Cells. 巻: 17 ページ: 326-335
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epigenetic control of neural precursor cell fate during development (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirabayashi, Y. and Gotoh, Y.
  • 雑誌名: Nat. Rev. Neurosci. 巻: 17 ページ: 326-335
  • 査読あり
• [雑誌論文] PDK1 regulates the generation of oligodendrocyte precursor cells at an early stage of mouse telencephalic development (2012)
  • 著者名/発表者名: Watatani K, Hirabayashi Y, Itoh Y, Gotoh Y
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 17 ページ: 326-335
  • 査読あり
• [雑誌論文] α2-chimaerin controls neuronal migration and functioning of the cerebral cortex through CRMP-2 (2011)
  • 著者名/発表者名: Ip JP, Shi L, Chen Y, Itoh Y, Fu WY, Betz A, Yung WH, Gotoh Y, Fu AK, Ip NY
  • 雑誌名: Nat Neurosci 巻: 15 ページ: 39-47
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wnt signaling and its downstream target N-myc regulate basal progenitors in the developing neocortex (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuwahara, A., Hirabayashi, Y., Knoepfler, P. S., Taketo, M. M., Sakai, J., Kodama, T. and Gotoh, Y.
  • 雑誌名: Development 巻: 137 ページ: 1035-1044
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wnt signaling and its downstream target N-Myc regulate basal progenitors in the developing neocortex (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuwahara, A., et.al
  • 雑誌名: Development 137 ページ: 1035-1044
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanisms that regulate the number of neurons during mouse neocortical development (2010)
  • 著者名/発表者名: Miyata T., et.al
  • 雑誌名: Current Opinion in Neurobiology 20 ページ: 22-28
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polycomb limits the neurogenic competence of neural precursor cells to promote astrogenic fate transition (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirabayashi, Y., Suzki, N., Tsuboi, M., Endo, T. A., Toyoda, T., Shinga, J., Koseki, H., Vidal, M. and Gotoh, Y.
  • 雑誌名: Neuron 巻: 63 ページ: 600-613
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective induction of neocortical GABAergic neurons by the PDK1-Akt pathway through activation of Mash1 (2009)
  • 著者名/発表者名: Oishi, K., Watatani, K., Itoh, Y., Okano, H., Guillemot, F., Nakajima, K. and Gotoh, Y.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. 巻: 106 ページ: 13064-13069
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polycomb limits the neurogenic competence of neural precursor cells to promote astrogenic fate transition (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirabayashi, Y., et.al
  • 雑誌名: Neuron 63 ページ: 600-613
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective induction of neocortical GABAergic neurons by the PDK1-Akt pathway through activation of Mash1 (2009)
  • 著者名/発表者名: Oishi, K., at.al
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 106 ページ: 13064-13069
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scaffolding function of PAK in the PDK1-Akt pathway (2008)
  • 著者名/発表者名: Higuchi, M., Onishi, K., Yoneyama, C. and Gotoh, Y.
  • 雑誌名: Nat. Cell Biol. 巻: 10 ページ: 1356-1364
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selection of differentiating cells by different levels of delta-like 1 among neural precursor cells in the developing mouse telencephalon (2008)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi, D., Yoshimatsu, T., Hozumi, K. and Gotoh, Y.
  • 雑誌名: Development 巻: 135 ページ: 3849-3858
  • 査読あり
• [雑誌論文] JNK phosphorylates Syt 4 and enhances Ca^<2+>-evoked release (2008)
  • 著者名/発表者名: Mori, Y., Higuchi, M., Hirabayashi, Y., Fukuda, M. and Gotoh, Y.
  • 雑誌名: EMBO J. 巻: 27 ページ: 76-87
  • 査読あり
• [雑誌論文] JNK phosphorylates Syt 4 and enhances Ca2+-evoked release (2008)
  • 著者名/発表者名: Mori, Y., et.al.
  • 雑誌名: EMBO J. 27 ページ: 76-87
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selection of differentiating cells by different levels of delta-like 1 among neural precursor cells in the developing mouse telencephalon (2008)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi, D., et.al.
  • 雑誌名: Development 135 ページ: 3849-3858
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scaffolding function of PAK in the PDK1-Akt pathway (2008)
  • 著者名/発表者名: Higuchi, M., et.al.
  • 雑誌名: Nat.Cell Biol. 10 ページ: 1356-1364
  • 査読あり
• [学会発表] 脳を創る細胞の振舞い (2012)
  • 著者名/発表者名: 後藤由季子
  • 学会等名: GCOEの公開講座
  • 発表場所: 東京大学小柴ホール(文京区)
  • 年月日: 2012-01-21
• [学会発表] 神経幹細胞の運命制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 後藤由季子
  • 学会等名: 第117回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: 山梨大学甲府キャンパス(甲府市)
• [学会発表] p57 controls adult hippocampal NSC quiescence and modulate the pace of neurogenesis (2012)
  • 著者名/発表者名: hohei Furutachi, Matsumoto, Keichi Nakayama, Yukiko Gotoh
  • 学会等名: The 59th NIBB Conference(1st International Symposium), Neocortical Organization
  • 発表場所: Neocortical Organization, Okazaki Conference Center Okazaki, Japan
• [学会発表] Faithful Coupling of Neuronal Fate Commitment and the Onset of Neuronal Migration during Neocortical Development (2012)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Gotoh
  • 学会等名: International Symposium "Neocortical Organization"
  • 発表場所: Okazaki conference center
• [学会発表] Differential control of interferon and apoptotic responses to viral infection (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomohiko Okazaki and Yukiko Gotoh
  • 学会等名: Pascal Meier Lab, Institute of Cancer Research
  • 発表場所: London, United Kingdom
  • 年月日: 2011-10-20
• [学会発表] 神経幹細胞の運命制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 後藤由季子
  • 学会等名: 幹細胞治療研究フォーラム
  • 発表場所: 東京大学医科研(港区)
  • 年月日: 2011-05-12
• [学会発表] DiSCUSS(Disease-Stem Cell-Unique Signaling-Standpoint) Meeting (2011)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Gotoh
  • 学会等名: Neural stem cell maintenance in the adult brain
  • 発表場所: Dresden, Germany
• [学会発表] Joint CSH Asia/ISSCR Conference (2011)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Gotoh
  • 学会等名: Neural stem cell maintenance in the adult brain
  • 発表場所: Suzhou Dushu Lake Conference Center(Suzhou)
• [学会発表] ASK family kinases discriminate between interferon production and apoptosis in antiviral response (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomohiko Okazaki, Maiko Higuchi, Kohsuke Takeda, Makoto Miyagishi, Atsushi Kato, Mitsutoshi Yoneyama, Takashi Fujita, Hidenori Ichijo, and Yukiko Gotoh
  • 学会等名: Todai Forum 2011, Forum on Systems Biology & Genomic Medicine
  • 発表場所: Institut Pasteur, Paris, FRANCE
• [学会発表] Regulation and function of the proto-oncogene Akt (2011)
  • 著者名/発表者名: 樋口麻衣子、後藤由季子
  • 学会等名: 第70回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(名古屋市)
• [学会発表] 新規翻訳後修飾による抗ウイルス応答分子IPS-1の機能の使い分け (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡崎朋彦、樋口麻衣子、後藤由季子
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館(京都)
• [学会発表] 新規翻訳後修飾による抗ウイルス応答分子IPS-1の機能の使い分け (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡崎朋彦、樋口麻衣子、後藤由季子
  • 学会等名: 第20回日本Cell Death学会学術集会
  • 発表場所: 東京大学薬学総合研究棟(東京都)
• [学会発表] 神経幹細胞の運命制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 後藤由季子
  • 学会等名: 日本分子生物学会第11回春季シンポジウム
  • 発表場所: 石川県立音楽堂(石川県金沢市)
• [学会発表] The ASK family discriminates between interferon production and apoptosis in antiviral response(oral and poster) (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomohiko Okazaki, Maiko Higuchi, Kohsuke Takeda, Makoto Miyagishi, Atsushi Kato, Mitsutoshi Yoneyama, Takashi Fujita, Hidenori Ichijo, and Yukiko Gotoh
  • 学会等名: 13th International TNF Conference
  • 発表場所: Awaji Yumebutai International Conference Center, Hyogo, JAPAN
• [学会発表] Temporal Regulation of Cortical Neural Precursor Cell Fate by Polycomb Group Proteins (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirabayashi, Y., Suzki, N., Tsuboi, M., Miguel Vidal, Koseki, H., and Gotoh, Y.
  • 学会等名: CDB Symposium 2011
  • 発表場所: Kobe, Japan
• [学会発表] Neural stem cell maintenance in the adult brain (2011)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Gotoh
  • 学会等名: oint CSH Asia/ISSCR Conference
  • 発表場所: Suzhou Dushu Lake Conference Center, China
• [学会発表] Neural stem cell maintenance in the adult brain (2011)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Gotoh
  • 学会等名: DiSCUSS (Disease-Stem Cell-Unique Signaling-Standpoint) Meeting
  • 発表場所: Dresden, Germany
• [学会発表] Temporal regulation of neural stem cell fate in the developing mouse neocortex (2010)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Gotoh
  • 学会等名: RIKEN BSI Seminar
  • 発表場所: 和光市
  • 年月日: 2010-11-29
• [学会発表] マウス大脳神経幹細胞の運命制御機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 後藤由季子
  • 学会等名: 第26回Wakoワークショップ「幹細胞iPS細胞研究の最前線」
  • 発表場所: 品川グランドセントラルタワー
  • 年月日: 2010-11-26
• [学会発表] Global a go-go! (2010)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kishi, Yuki Fujii, Hiroaki Oshiro, Yusuke Hirabayashi, Yukiko Gotoh
  • 学会等名: 2nd German-Japanese Bilateral Event on Neural Stem Cells and Mammalian Neurogenesis
  • 発表場所: Spreewald, Germany
  • 年月日: 2010-07-16
• [学会発表] 大脳神経幹細胞の分化ポテンシャルの制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 後藤由季子
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会第83回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(神戸市)
• [学会発表] Temporal regulation of cortical neural precursor cell fate by polycomb group proteins (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirabayashi, Y., Suzki, N., Tsuboi, M., & Gotoh, Y.
  • 学会等名: Minisymposium on Developmental Neurobiology
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] The ASK MAPKKK family mediates host defense responses against viral infection (2010)
  • 著者名/発表者名: Okazaki, T., Higuchi, M., Takeda, K., Miyagishi, M., Kato, A., Yoneyama, M., Fujita, T., Ichijo, H., and Gotoh, Y
  • 学会等名: 14th International Congress of Immunology
  • 発表場所: The Kobe Convention Center Complex, Kobe, Japan
• [学会発表] Embryonic and adult neural stem cells in mouse telencephalon (2010)
  • 著者名/発表者名: 後藤由季子
  • 学会等名: Neuro2010(第33回日本神経科学大会・第53回日本神経科学会大会・第20回日本神経回路学会大会)
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター(神戸市)
• [学会発表] Embryonic and adult neural stem cells in mouse telencephalon (2010)
  • 著者名/発表者名: 後藤由季子
  • 学会等名: 第6回グローバルCOE国際会議・第20回生体防御医学研究所ホットスプリングハーバーシンポジウム
  • 発表場所: ザ・ルイガンズ(福岡市)
• [学会発表] Embryonic and adult neural stem cells in mouse telencephalon (2010)
  • 著者名/発表者名: Gotoh, Y.
  • 学会等名: 3rd International Congress on Stem Cells and Tissue Formation
  • 発表場所: Dresden, Germany
• [学会発表] Temporal regulation of cortical neural precursor cell fate by polycomb group proteins (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirabayashi, Y., Suzki, N., Tsuboi, M., & Gotoh, Y.
  • 学会等名: 3rd International Congress on Stem Cells and Tissue Formation
  • 発表場所: Dresden, Germany
• [学会発表] Temporal regulation of cortical neural precursor cell fate by polycomb group proteins (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirabayashi, Y., Suzki, N., Tsuboi, M., Miguel Vidal, Koseki, H., Gotoh, Y.
  • 学会等名: Keystone Symposium-Dynamics of Eukaryotic Transcription during Development
  • 発表場所: Big Sky, USA
• [学会発表] Regulation of neural stem cell fate during mouse neocortical development (2010)
  • 著者名/発表者名: 後藤由季子
  • 学会等名: 第57回日本実験動物学会総会
  • 発表場所: 京都テルサ
• [学会発表] Temporal regulation of neural stem cell fate in the developing mouse neocortex (2010)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Gotoh, Masafumi Tsuboi, Yusuke Kishi, Nao Suzki, Yusuke Hirabayashi
  • 学会等名: CSHL, Francis Crick Neuroscience Symposium
  • 発表場所: 中国、蘇州
• [学会発表] Chromatin-level regulations during neocortical development (2010)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Gotoh
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Conferences Asia, Local Transport-Francis Crick Neuroscience Symposium, Suzhou Dushu Lake Conference Center
  • 発表場所: 上海
• [学会発表] emporal Regulation of Neural Stem Cell Fate in the Mouse Developing Neocortex (2010)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Gotoh and Yusuke Hirabayashi
  • 学会等名: CDB Symposium 2010
  • 発表場所: Kobe
• [学会発表] Temporal regulation of cortical neural precursor cell fate by polycomb group proteins (2010)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Hirabayashi. Nao Suzki. Masafumi Tsuboi. Miguel Vidal. Haruhiko Koseki. Yukiko Gotoh
  • 学会等名: Temporal regulation of cortical neural precursor cell fate by polycomb group proteins
  • 発表場所: 京都市
• [学会発表] Regulation and functions of the Akt/PKB pathway (2010)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Gotoh
  • 学会等名: AACR/JCA Joint Conference
  • 発表場所: Hilton Waikoloa Village, Waikoloa, Hawaii
• [学会発表] Regulation and functions of the Akt/PKB pathway (2010)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Gotoh
  • 学会等名: AACR/JCA Joint Conference
  • 発表場所: Waikoloa, Hawaii USA
• [学会発表] Temporal Regulation of Neural Stem Cell Fate in the Mouse Developing Neocortex (2010)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Gotoh
  • 学会等名: CDB Symposium 2010
  • 発表場所: 理研CDB(神戸)
• [学会発表] クロマチンレベルでの神経幹細胞運命制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 後藤由季子
  • 学会等名: エピゲノム研究会
  • 発表場所: 東京大学柏キャンパス生命棟会議室(柏市)
  • 年月日: 2009-11-12
• [学会発表] クロマチンレベルでの神経幹細胞運命制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 後藤由季子
  • 学会等名: エピグノム研究会
  • 発表場所: 東京大学柏キャンパス生命棟会議室
  • 年月日: 2009-11-12
• [学会発表] Temporal regulation of cortical neural precursor cell fate by polycomb group proteins (2009)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Hirabayashi. Nao Suzki. Masafumi Tsuboi. Miguel Vidal. Haruhiko Koseki. Yukiko Gotoh
  • 学会等名: EuroEpiStem-2009 Meeting
  • 発表場所: Cambridge, UK
• [学会発表] Global change of the chromatin state during neuronal maturation (2009)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kishi and Yukiko Gotoh
  • 学会等名: Construction and Reconstruction of the Brain
  • 発表場所: 淡路夢舞台(淡路市)
• [学会発表] Notch ligand regulation of adult neural stem cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Daichi Kawaguchi and Yukiko Gotoh
  • 学会等名: Construction and Reconstruction of the Brain
  • 発表場所: 淡路夢舞台(淡路市)
• [学会発表] Temporal regulation of neural stem cell fate in the mouse developing neocortex (2009)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Gotoh
  • 学会等名: The International Society for Stem Cell Research 8th Annual Meeting
  • 発表場所: Prenary lecture, Centre Convencions Internacional Barcelona, Spain
• [学会発表] Keystone Symposia, Chromatin Dynamics and Higher Order Organization (2009)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Gotoh
  • 学会等名: Polycomb regulation of neural stem cell fate
  • 発表場所: Coeur d' Alene Resort, Coeur d' Alene, Idaho, USA
• [学会発表] Temporal regulation of neural stem cell fate in the mouse developing neocortex (2009)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Gotoh
  • 学会等名: The International Society for Stem Cell Research 8th Annual Meeting, Prenary lecture
  • 発表場所: Barcelona, Spain
• [学会発表] Polycomb regulation of neural stem cell fate (2009)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Gotoh
  • 学会等名: Keystone Symposia, Chromatin Dynamics and Higher Order Organization
  • 発表場所: Coeur d'Alene, Idaho, USA
• [学会発表] Regulation of neural stem cell fate during the mouse neocortical development (2008)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Gotoh
  • 学会等名: Houston/SanFrancisco Joint Meeting on Vertebrate Organogenesis
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 2008-11-25
• [学会発表] Regulation of neural stem cell fate during the mouse neocortical development (2008)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Gotoh
  • 学会等名: Houston/SanFrancisco Joint Meeting on Vertebrate Organogenesis
  • 発表場所: SanFrancisco USA
  • 年月日: 2008-11-25
• [学会発表] Gordon Research Conference "Molecular and Cellular Neurobiology" (2008)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Gotoh
  • 学会等名: Temporal regulation of neocortical neural precursor cell fate、The Hong Kong University of Science & Technology
  • 発表場所: Hong Kong
• [学会発表] Temporal regulation of neocortical neural precursor cell fate (2008)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Gotoh
  • 学会等名: Gordon Research Conference "Molecular and Cellular Neurobiology"
  • 発表場所: The Hong Kong University of Science & Technology, Hong Kong
• [備考]
  • URL: http://www.iam.u-tokyo.ac.jp/celltech
• [備考]
  • URL: http://www.iam.u-tokyo.ac.jp/celltech/
• [備考]
  • URL: http://www.iam.u-tokyo.ac.jp/celltech/
• [備考]
  • URL: http://www.iam.u-tokyo.ac.jp/celltech/