| 研究課題/領域番号 |
20H03263
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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44020:発生生物学関連
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| 研究機関 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
笹井 紀明 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (80391960)
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| 研究分担者 |
磯谷 綾子 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (20444523)
近藤 亨 北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 教授 (30270573)
別所 康全 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (70261253)
白井 学 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, オープンイノベーションセンター, 室長 (70294121)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 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: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
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| キーワード | ソニック・ヘッジホッグ / Phc1 / コンピテンス / ES細胞 / Prominin-1 / 大脳腹側部 / BMPシグナル / 神経管 / マウス / 胚性幹細胞 / 神経損傷 / オルガノイド / 中枢神経系 / モルフォゲン / 幹細胞 / 神経分化 / ニワトリ胚 / 細胞増殖 / 細胞分化 / ゲノム編集 / マウス胚 / エピゲノム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生物の各器官には、細胞が位置的・量的（細胞数）に正確に配置されており、それらが相互作用し合うことによって全体として特有の機能を発揮している。
本研究は、鳥類・哺乳動物の中枢神経系の発生をモデルに用いて、神経前駆細胞のエピゲノム変化、増殖と分化のバランスが領域特異的な非対称分裂のメカニズムを明らかにする。さらに、生後の器官、特に精巣で長期間にわたって一定の幹細胞数を維持しながら分化を制御する機構に着目し、胚発生期の制御との共通点や相違点を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
中枢神経系には、多数の神経細胞とその関連細胞が位置的にも量的にも正確に決められて存在している。これは、幹細胞からの分化、シグナル分子による神経前駆細胞の運命決定・増殖・分化・生存の正確な制御に依存している。本研究では、主に幹細胞分化と胚発生におけるソニック・ヘッジホッグシグナルやBMPシグナルに着目し、各現象に関与する遺伝子を同定した上でその機能を明らかにした。
また、生後の神経組織の機能維持のメカニズムを明らかにするため、眼疾患が生じる初期に発現変動する遺伝子を同定した。さらに、これらの遺伝子発現を遺伝子導入により調節し、視神経系機能を補償することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
胚発生においてシグナル因子が前駆細胞の運命決定に関与することはよく知られたことだが、本研究から、シグナル因子が運命決定だけでなく、前駆細胞の増殖・分化・生存にも関与していることが明らかになったことにより、シグナル因子の新しい機能の一端が明らかにできた。神経系の構築不全や機能異常は重篤な疾患や障害につながるため、それに関わる制御因子や機能を明らかにすることは重要である。今回の研究から、器官サイズの制御をはじめとする器官構築の分子基盤が明らかになった。
また、遺伝性眼疾患が生じる細胞生物学的メカニズムの一端が明らかになったことは、今後の難治性疾患に対する治療の開発基盤にもつながるものである。
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