神経幹細胞の多能性維持・脱分化機構の解明

• 研究課題/領域番号: 20610001
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 幹細胞医・生物学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 大塚 俊之 京都大学, ウイルス研究所, 准教授 (20324709)
• 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: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2009年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2008年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 発生・分化 / 脳・神経 / 神経科学 / 再生医学 / 幹細胞

研究概要

胎生期の神経幹細胞をHes1プロモーター:EGFPにより可視化したトランスジェニックマウスを用いて、脳の異なる発生段階(幹細胞増殖期、深層ニューロン産生期、浅層ニューロン産生期、グリア産生期)及び脳の異なる領域(胎生11日齢)のGFP陽性幹細胞をFACS により回収し、マイクロアレイを用いたGene Expression Profilingを行い、各発生段階特異的及び脳領域特異的な遺伝子発現を網羅的に探索し、各ステージにおいて著明な増減を示す遺伝子や終脳前後部において異なる発現を示す遺伝子(転写因子)を多数同定した。
これら候補遺伝子の機能を解析をするため、In Utero Electroporation法による強制発現実験を行い、いくつかの遺伝子において神経幹細胞からのニューロン分化或いは遊走を抑制する活性が確認された。また、これらの遺伝子のsiRNAを用いたノックダウン実験を行い、Tcf3及びKlf15のノックアウトにおいて、神経幹細胞からニューロンへの分化促進を認め、これらの転写因子が各発生段階において神経幹細胞の維持に重要な機能を果たしていることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Intronic delay is essential for oscillatory expression in the segmentation clock. (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshiki Takashima, et al.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 巻: 108 ページ: 3300-3305
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultradian oscillations in Notch signaling regulate dynamic biological events. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryoichiro Kageyama, et al.
  • 雑誌名: Curr.Top.Dev.Biol. 巻: 92 ページ: 311-331
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic regulation of Notch signaling in neural progenitor cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Ryoichiro Kageyama, et al.
  • 雑誌名: Curr. Opin. Cell Biol. 21 ページ: 733-740
  • 査読あり
• [雑誌論文] The first Hesl dimer inhibitors from natural products (2009)
  • 著者名/発表者名: Midori Arai, et al.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. Lett. 19 ページ: 5778-5781
  • 査読あり
• [雑誌論文] Notch-Hesl pathway contributes to the cochlear prosensory formation potentially through the transcriptional down-regulation of p27Kip1 (2009)
  • 著者名/発表者名: Junko Murata, et al.
  • 雑誌名: J. Neurosci. Res. 87 ページ: 3521-3534
  • 査読あり
• [雑誌論文] Continuous neurogenesis in the adult brain (2009)
  • 著者名/発表者名: Itaru Imayoshi, Masayuki Sakamoto, Toshiyuki Ohtsuka, Ryoichiro Kageyama
  • 雑誌名: Dev. Growth Differ.
  • NAID: 10025375872
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oscillations in notch signaling regulate maintenance of neural progenitors (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Shimojo, Toshiyuki Ohtsuka, Ryoichiro Kageyama
  • 雑誌名: Neuron 58 ページ: 52-64
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hes1 regulates corneal development and the function of corneal epithelial stem/progenitor cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T, Ohtsuka T, Sekiyama T, Cooper LJ, Kokubu H, Fullwood XJ, Barrandon Y, Kageyama R, Kinoshita S
  • 雑誌名: Stem cells 26 ページ: 1265-1274
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of Hes genes in neural development (2008)
  • 著者名/発表者名: Ryoichiro Kageyama, Toshiyuki Ohtsuka, Taeko Kobayashi
  • 雑誌名: Dev. Growth Diff. 50 Suppl.
  • NAID: 10024399396
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hes genes and neurogenin regulate non-neural versus neural fate specification in the dorsal telencephalic midline (2008)
  • 著者名/発表者名: Ryoichiro Kageyama, Toshiyuki Ohtsuka, Taeko Kobayashi
  • 雑誌名: Development 135 ページ: 2531-2541
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of continuous neurogenesis in the structural and functional integrity of the adult forebrain (2008)
  • 著者名/発表者名: Imayoshi I, Sakamoto M, Ohtsuka T, Takao T, Mivakawa I, Yamaguchi M, Mori K, Ikeda T, Itohara S, Kageyama R
  • 雑誌名: Nat. Neurosci. 11 ページ: 1153-1161
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic Notch signaling in neural progenitor cells and a revised view of lateral inhibition (2008)
  • 著者名/発表者名: Ryoichiro Kageyama, Toshiyuki Ohtsuka, Hiromi Shimojo, Itaru Imayoshi
  • 雑誌名: Nat. Neurosci. 11 ページ: 1247-1251
  • 査読あり
• [学会発表] 大脳新皮質発生における神経幹細胞の遺伝子発現プロファイリング (2010)
  • 著者名/発表者名: 大塚俊之
  • 学会等名: 第17回東アジア医科学シンポジウム
  • 発表場所: 台北、台湾
  • 年月日: 2010-07-01
• [学会発表] Gene expression profiling of neural stem cells during cortical development (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Ohtsuka
  • 学会等名: The 17^<th> East Asia Joint Symposium on Biomedical Research
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2010-07-01
• [備考] ホームページ等
• [備考]
  • URL: http://www.virus.kyoto-u.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.virus.kyoto-u.ac.jp/Lab/toppage.zoushoku.kageyama.html
• [備考]
  • URL: http://www.virus.kyoto-u.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.virus.kyoto-u.ac.jp/Lab/toppage.zoushoku.kageyama.html
• [備考]
  • URL: http://www.virus.kyoto-u.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.virus.kyoto-u.ac.jp/Lab/toppage.zoushoku.kageyama.html