| 研究課題/領域番号 |
21K06196
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
鈴木 匠 茨城大学, 基礎自然科学野, 准教授 (30623764)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 神経幹細胞 / DamID / ショウジョウバエ / 神経多様性 / 転写因子 / 視覚中枢 / 神経数 / JAK-STAT / Temporal Facrtors |
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| 研究開始時の研究の概要 |
正確な神経回路は、神経幹細胞から生み出された多様な神経が、正しい場所に移動し、最適な相手と結合することで構築される。神経幹細胞では、Temporal Factorsという転写因子群が特定の順序で発現することで、多様な神経を作り分けている。しかし、Temporal Factorsの下流でどのような遺伝子が制御され細胞運命が決定されているのかは不明のままである。
本研究では、DNAアデニンメチル基転移酵素を利用して転写因子のDNA結合パターンを解析できる新規手法DamIDを用いてTemporal Factorsの標的遺伝子を同定し、神経の運命決定を直接制御する遺伝子を特定する。
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| 研究成果の概要 |
神経幹細胞が適切な時期に、適正量の多様な神経を生み出すことによって、機能的に正常な脳神経系が構築される。しかし、いかにして正しい種類の神経が、必要な量だけ生み出されるのかは未解明であった。神経幹細胞では、Temporal Factors(TFs)という転写因子群が特定の順序で発現し多様な神経を作り分けているが、TFsの下流でどのような遺伝子が制御され細胞運命が決まるのかは不明であった。我々は、TFsの一つであるSlpによってDan、Danrと呼ばれる遺伝子が制御されていることを見出した。また、神経の産生量の調節にJAK-STATシグナルが中心的な役割を担うことを突き止めた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で行ったTFsのゲノムワイドなDNA結合パターン解析によって、TFsのひとつであるSlpの下流で機能している遺伝子の候補としてDanとDanrを同定した。これまで、TFsの下流で機能する遺伝子は同定されておらず、Dan、Danrの 同定によって、神経幹細胞が多種多様な神経を生み出す分子機構の解明への糸口が得られた。また、JAK-STAT経路が神経の産生量の調節に極めて重要な役割を果たすことを突き止めた。ハエと哺乳類の脳神経系は構造的・発生学的な特徴を共有するため、哺乳類でも類似したメカニズムで機能している可能性が高く、動物界に共通した神経発生メカニズムの解明に貢献するものと考えられる。
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