| 研究課題/領域番号 |
21H02580
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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46010:神経科学一般関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
王 丹 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (50615482)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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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 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
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| キーワード | 軸索 / RNA化学修飾 / シナプス / epidecodeR / reader protein / YTHDF1 / スパイン / ythdf３ / environement / depression / RNA modification / RNA adduction / RNA methylation / APC / prefrontal cortex / sex / 微小管 / 体感地図 / 行動 / トランスクリプトーム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
私たちは周りの環境や環境変化を正しく認知し、蓄積した記憶情報に基づいて、適切な行動を出力することができる。脳が外部環境の経験とともに成長し、機能を獲得していく過程において、ゲノム情報はどのように役立つか?本研究は神経細胞における動的なRNAメチル化修飾が環境依存的な翻訳応答とシナプスの機能制御に関与し、認知・感情・行動に変容をもたらす新たな遺伝子発現制御層について検証し、神経科学の理解と精神医学への新しいアプローチを提示することを目指す。
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| 研究成果の概要 |
私たちは周りの環境や環境変化を正しく認知し、蓄積した記憶情報に基づいて、適切な行動を出力することができる。我々は脳の環境依存的な機能獲得に、RNAのm6A修飾が神経微小管末端における局所翻訳を通して、細胞骨格の構造と機能を活動依存的に制御し、活動依存的な神経発達に役割を果たすのではないかと考えた。遺伝子改変動物および培養細胞を用いたイメージング解析を行った結果、軸索にmRNAの輸送に必須であるRNA結合蛋白APCの発現にRNAのm6A修飾が必須であり、その欠損は微小管の動的制御および軸索の成長に役に立つことを見出した。さらに自閉症に関連する遺伝子変異がこの経路に影響を与えることを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
脳の発達には環境との相互作用が必須であるが、基本的なメカニズムが明らかになっていない。神経細胞における局所翻訳がシナプスの機能に大きな役割を果たしているため、環境依存的回路形成に深く関わると推測できるが、詳細な制御機構が明らかではない。一方、“Epitranscriptome”はRNA化学修飾の全貌を表す「オーム」として2017年に確立され、個体発生、癌、肥満、神経科学など多くの生命分野に寄与してきた。脳の病気と特に関連すると考えられているが、その作動メカニズムに不明点が多い。本研究はその関連性について検証した結果、RNA修飾によるタンパク質の発現制御が軸索の成長に関わることを明らかにした。
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