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ホヤ幼生の双極型感覚神経細胞の軸索形成を制御する転写因子の同定とその機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 23K14194
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分44020:発生生物学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

堀江 良子  大阪大学, 大学院生命機能研究科, 特任研究員 (90894907)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2024年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードホヤ / 軸索形成 / 単一細胞トランスクリプトーム / 細胞分化 / 神経細胞 / 神経回路 / 単一細胞トランスクリプトーム解析
研究開始時の研究の概要

本研究では、ホヤ幼生尾部に存在する双極型感覚神経細胞(BTNs)について、双極に伸びた軸索の形成に必要な転写因子を同定する。さらに、これらの転写因子の下流で働く遺伝子群を明らかにすることにより、BTNsが運命決定から軸索を形成し、ターゲットとなる細胞に対して神経終末を形成するまでの一連の分化過程の全貌を解明するための基盤を確立する。具体的には以下の3つの研究を行う。①scRNAseq解析によるBTNsの分化過程において発現する転写因子・シグナル分子の同定、②BTNsの分化過程において発現する転写因子・シグナル分子の機能解析、③BTNsの双極形態を作り出す転写因子の下流で働く遺伝子群の同定。

研究実績の概要

本研究では、ホヤ幼生の尾部に存在する双極型感覚神経細胞(BTNs)について、双極に伸びた軸索を形成するために必要な転写因子を同定する。さらにこれらの転写因子の下流で働く遺伝子群を明らかにすることにより、BTNsが運命決定から軸索を形成しターゲットとなる細胞に対して神経終末を形成するまでの一連の分化過程の全貌を解明するための基盤を確立することを目指している。具体的には以下の3つの研究を行う。
① scRNAseq解析によるBTNsの分化過程において発現する転写因子・シグナル分子の同定
② BTNsの分化過程において発現する転写因子・シグナル分子の機能解析
③ BTNsの双極形態を作り出す転写因子の下流で働く遺伝子群の同定
当該年度は① scRNAseq解析によるBTNsの分化過程において発現する転写因子・シグナル分子の同定、② BTNsの分化過程において発現する転写因子・シグナル分子の機能解析を行った。 単一細胞トランスクリプトーム解析の結果からHNF6が最終分化後のBTNsに強く発現することを明らかにした。HNF6の機能阻害を行ったところBTNsは分化したが、軸索の形成は阻害された。その結果からBTNsの双極に伸びた軸索形成にはHNF6が重要な働きをすることが明らかになった。現在、HNF6の下流で働く遺伝子の同定を進めており、これらに遺伝子の解析からBTNの双極に伸びた軸索形成の分子機構の解明を行うことが出来ると考えている。

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

計画した実験は全て順調に進んでいるため

今後の研究の推進方策

HNF6の下流で働く遺伝子の同定を進めており、これらに遺伝子の解析からBTNの双極に伸びた軸索形成の分子機構の解明を行う。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) 学会発表 (5件)

  • [国際共同研究] プリンストン大学(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 単一細胞トランスクリプトーム解析を用いたドーパミン神経細胞の分化を制御する転写因子カクテルの同定2023

    • 著者名/発表者名
      堀江良子、堀江健生
    • 雑誌名

      月刊「細胞」

      巻: 55 ページ: 52-55

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] MS2システムによるホヤ胚における転写のライブイメージング法の構築2023

    • 著者名/発表者名
      冨山新、堀江良子、橋本秀彦、堀江健生
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] シングルセル解析を活用した双極型感覚神経細胞の軸索形成を制御する転写因子の同定2023

    • 著者名/発表者名
      堀江良子,、堀江健生
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ホヤ幼生の重力を感知する神経回路の解析2023

    • 著者名/発表者名
      一寸木明日香,、堀江良子,、笹倉靖徳、堀江健生
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] MS2 システムによるホヤ胚における転写のライブイメージング手法の構築2023

    • 著者名/発表者名
      冨山新、堀江良子、橋本秀彦、堀江健生
    • 学会等名
      第6回ホヤ研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] カタユウレイボヤ ddN ニューロンの軸索の正中交差を制御する分子機構2023

    • 著者名/発表者名
      中嶋夢生、堀江良子、小林健司、堀江健生
    • 学会等名
      第6回ホヤ研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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