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神経幹細胞の増殖期からニューロン分化期への移行メカニズムの包括的解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03179
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43010:分子生物学関連
研究機関東京大学

研究代表者

岸 雄介  東京大学, 定量生命科学研究所, 准教授 (00645236)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2020年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワード神経幹細胞 / エピジェネティクス / ポリコーム / 遺伝子導入 / クロマチン / Hi-C / エンハンサー / Hmga2 / 転写因子 / 増殖期 / ニューロン分化期
研究開始時の研究の概要

神経幹細胞が自己増殖をやめてニューロン分化を始めるタイミングは、最終的な脳の大きさや機能を決定するため厳密に制御される必要がある。脳の高次機能をつかさどる大脳新皮質の幹細胞である神経幹細胞は、発生早期においては盛んに増殖を繰り返すことで神経幹細胞の数を増やし(増殖期)、発生中期にはニューロンを産生するが、その転換メカニズムはほとんど分かっていない。本研究では、増殖期からニューロン分化期への運命転換メカニズムを包括的に明らかにすることを目指す。

研究成果の概要

本研究では、発生初期において神経幹細胞が自己増殖を繰り返す増殖期から、ニューロンを産生するニューロン分化期に移行するメカニズムの解明を目指した。その結果、ポリコーム群タンパク質による適切な遺伝子発現の抑制が適切なニューロン分化に重要なことなど、神経幹細胞の運命制御に重要なエピジェネティクス基盤を明らかにすることができた。また、胎児脳から神経幹細胞からニューロンまで分化段階ごとに細胞を適切に回収する手法を確立し、この分野の発展に貢献することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

発生初期の神経幹細胞の運命制御の異常は、様々な神経発達障害の原因となることが示唆されている。そのため、本研究で確立した神経細胞の適切な分取方法は、神経発生を理解するためのみならず、ヒトの神経疾患を理解するために重要である。さらに、いくつかの神経発達障害ではニューロンの興奮と抑制のバランスの異常が原因であると考えられている。ポリコーム群タンパク質は興奮性ニューロンと抑制性ニューロンの産み分けに必須の役割を果たすことを見出しており、神経発達障害での興奮と抑制のバランス異常の原因を調べる上でも重要な知見である。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] UTX deficiency in neural stem/progenitor cells results in impaired neural development, fetal ventriculomegaly, and postnatal death2022

    • 著者名/発表者名
      Koizumi M, Eto H, Saeki M, Seki M, Fukushima T, Mukai S, Ide H, Sera Y, Iwasaki M, Suzuki Y, Tohei A, Kishi Y, Honda H.
    • 雑誌名

      FASEB journal

      巻: 36(12) 号: 12 ページ: 22662-22662

    • DOI

      10.1096/fj.202201002rr

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Age-associated reduction of nuclear shape dynamics in excitatory neurons of the visual cortex2022

    • 著者名/発表者名
      Tanita Frey, Tomonari Murakami, Koichiro Maki, Takumi Kawaue, Ayaka Sugai, Naotaka Nakazawa, Taiji Adachi, Mineko Kengaku, Kenichi Ohki, Yukiko Gotoh, Yusuke Kishi
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: - ページ: 504704-504704

    • DOI

      10.1101/2022.08.22.504704

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ezh1 regulates expression of <i>Cpg15/Neuritin</i> in mouse cortical neurons2021

    • 著者名/発表者名
      Shun Utsunomiya#, Yusuke Kishi#, Masafumi Tsuboi, Daichii Kawaguchi, Yukiko Gotoh, Manabu Abe, Kenji Sakimura, Kazuma Maeda, and Hiroshi Takemoto (#Equal contribution)
    • 雑誌名

      Drug Discoveries & Therapeutics

      巻: 15 号: 2 ページ: 55-65

    • DOI

      10.5582/ddt.2021.01017

    • NAID

      130008037031

    • ISSN
      1881-7831, 1881-784X
    • 年月日
      2021-04-30
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] HMGB1-mediated chromatin remodeling attenuates Il24 gene expression for the protection from allergic contact dermatitis2021

    • 著者名/発表者名
      Senda N, Yanai H, Hibino S, Li L, Mizushima Y, Miyagaki T, Saeki M, Kishi Y, Hangai S, Nishio J, Sugaya M, Taniguchi T, Sato S
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A

      巻: 118 号: 1

    • DOI

      10.1073/pnas.2022343118

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Brain regionalization by Polycomb-group proteins and chromatin accessibility2021

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Eto and Yusuke Kishi* (*Correspondence)
    • 雑誌名

      BioEssays

      巻: 43 号: 11 ページ: 2100155-2100155

    • DOI

      10.1002/bies.202100155

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Isolation of genetically manipulated neural progenitors and immature neurons from embryonic mouse neocortex by FACS2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kishi* and Yukiko Gotoh (*Correspondence)
    • 雑誌名

      STAR protocol

      巻: 2 号: 2 ページ: 100540-100540

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2021.100540

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] FoxG1 regulates the formation of cortical GABAergic circuit during an early postnatal critical period resulting in autism spectrum disorder-like phenotypes2021

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi Goichi、Ueta Yoshifumi、Natsubori Akiyo、Hiraga Kou、Osaki Hironobu、Yagasaki Yuki、Kishi Yusuke、Yanagawa Yuchio、Fishell Gord、Machold Robert P、Miyata Mariko
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 号: 1 ページ: 3773-3773

    • DOI

      10.1038/s41467-021-23987-z

    • NAID

      120007125060

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 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] Preparation of optimized concanavalin A-conjugated Dynabeads magnetic beads for CUT&Tag2021

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Fujiwara, Yuji Tanno, Hiroki Sugishita, Yusuke Kishi, Yoshinori Makino, and Yuki Okada*
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 16 号: 11 ページ: e0259846-e0259846

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0259846

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In utero gene transfer system for embryos before neural tube closure reveals a role for Hmga2 in the onset of neurogenesis2020

    • 著者名/発表者名
      Naohiro Kuwayama, Yusuke Kishi*, Yurie Maeda, Yurie Nishiumi, Yutaka Suzuki, Haruhiko Koseki, Yusuke Hirabayashi, Yukiko Gotoh (*Correspondence)
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: - ページ: 086330-086330

    • DOI

      10.1101/2020.05.14.086330

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] The role of epigenome in neuronal aging2023

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kishi, Mai Saeki, Yukiko Gotoh
    • 学会等名
      The 16th Annual Meeting and Korea-Japan Joint Meeting for Developmental Neuroscientists
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Analysis of complex brain development by single-cell transcriptome profiling of ferret neural progenitors2023

    • 著者名/発表者名
      Merve Bilgic、Fumio Matsuzaki
    • 学会等名
      The 16th Annual Meeting and Korea-Japan Joint Meeting for Developmental Neuroscientists
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ニューロン老化におけるエピゲノムの役割の解明2022

    • 著者名/発表者名
      岸雄介、佐伯麻衣、Merve Bilgic、後藤由季子
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ニューロン老化におけるエピゲノムの役割2022

    • 著者名/発表者名
      岸雄介、佐伯麻衣、Merve Bilgic、後藤由季子
    • 学会等名
      新学術・学術変革領域合同若手の会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ALTERATIONS IN TRANSCRIPTOME AND CHROMATIN ACCESSIBILITY OF NEURONAL SUBTYPES IN AGED HIPPOCAMPUS2022

    • 著者名/発表者名
      Merve Bilgic、後藤由季子、岸雄介
    • 学会等名
      新学術・学術変革領域合同若手の会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 老齢マイクログリアにおける転写プロファイルの不均一性の解析2022

    • 著者名/発表者名
      菅井彩香、Merve Bilgic、後藤由季子、岸雄介
    • 学会等名
      新学術・学術変革領域合同若手の会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Alterations in transcriptome and chromatin accessibility of neuronal subtypes in aged hippocampus2022

    • 著者名/発表者名
      Merve Bilgic、後藤由季子、岸雄介
    • 学会等名
      The Transcription, Chromatin, and Epigenetics in Aging Conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamic changes in the chromatin and nuclear state during neuronal differentiation ニューロン分化過程におけるクロマチンと核の変化2022

    • 著者名/発表者名
      岸雄介、佐伯麻衣、後藤由季子
    • 学会等名
      55th Annual Meeting of the Japanese Society of Developomental Biologists
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nuclear morphology of cortical excitatory neurons is regulated by visual experience and aging2022

    • 著者名/発表者名
      Tanita M. Frey, Tomonari Murakami, Kenichi Ohki, Yukiko Gotoh, Yusuke Kishi
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The role of PcG in regionalization of the mouse telencephalon2022

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kishi
    • 学会等名
      The International Symposium on Development and PLASTICITY of NEURAL
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ニューロンの発生・老化過程におけるクロマチン制御2022

    • 著者名/発表者名
      岸雄介
    • 学会等名
      第421回発生研セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ニューロン分化過程におけるクロマチン構造変化2021

    • 著者名/発表者名
      岸雄介、坂井星辰、後藤由季子
    • 学会等名
      Neuro2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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