| 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 |
交付 (2022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 | 神経管 / ソニック・ヘッジホッグ / 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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| 研究実績の概要 |
マウス胚性幹細胞の神経分化系を用い、モルフォゲンの１つであるソニック・ヘッジホッグ（Sonic Hedgehog; Shh）が脳領域の形成に必須の役割を果たす役割、並びにその下流の転写ネットワークの解明を試みた。本年度は特に視床下部領域に着目し、幹細胞から幼弱な脳神経前駆細胞を作成した。ここに異なる濃度のShhを作用させることにより、視床下部内の小領域を作り分けることに成功した。さらに、この小領域を特徴づける各遺伝子の間に転写ネットワークが存在し、これらが相互の転写を抑制・または活性化することにより各小領域の分化と細胞数が決定されることを明らかにした。また、この転写ネットワークはニワトリ胚を用いた強制発現系でも確認できた。このことは、Shhが形成する濃度勾配が視床下部の小領域の形成に必須の役割を果たすことを明らかにしたものとして重要である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
遺伝子変異幹細胞を多数作成することにより、モルフォゲンの効果の変化を観察でき、さらにその転写因子のネットワークの一端を明らかにできたことから、当初の目標がおおむね達成できたと判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後、幹細胞に複数のモルフォゲンを作用させて脳領域をはじめとする中枢神経領域を作り分け、さらにその部分で特異的に発現する遺伝子を網羅的に解析することにより、下流遺伝子のネットワークの解析を深化させる。
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