公募研究
新学術領域研究(研究領域提案型)
発生過程において、幹細胞が機能細胞に分化する過程では、必要な遺伝子や不要な遺伝子のクロマチン構造が次々に変化し、その後の遺伝子発現を制御する。本研究では、生体内において神経幹細胞が成熟ニューロンに分化する過程で起こる様々なイベントについて、どのゲノム領域で形成されたクロマチンポテンシャル（オープンクロマチン領域）が、その後どのように遺伝子発現に影響し、最終的にニューロンの機能にどういった影響を与えるか、を明らかにすることを目的とする。
発生過程において、幹細胞が機能細胞に分化する過程では、必要な遺伝子や不要な遺伝子のクロマチン構造が次々に変化し、その後の遺伝子発現を制御する。本研究では、生体内において神経幹細胞が成熟ニューロンに分化する過程で起こる様々なイベントについて、どのゲノム領域で形成されたクロマチンポテンシャル（オープンクロマチン領域）が、その後どのように遺伝子発現に影響し、最終的にニューロンの機能にどういった影響を与えるか、を明らかにすることを目的とする。脳の中心素子であるニューロンは神経幹細胞から産生されるが、その分化課程は脳室帯から脳表層への長距離の移動に始まり、その後外界からの刺激などに応じて、長く複雑な神経突起形成やシナプス形成などの大きな機能的、形態的な変化を伴う。この過程において、申請者は約2万ある遺伝子のうちおよそ8千もの遺伝子が有意に発現変化することを明らかにした。前年度までに、ニューロン分化過程を1日ごとに追跡しDNase-seqによりクロマチン構造解析を実施していたが、本年度は時間解像度を向上させるためにシングルセルATAC-seqを行った。その結果、1日以下の時間解像度で次々と変化するニューロン分化におけるクロマチン構造変換を見出すことができた。また、それを制御する転写因子の活性化の波を捉えることができた。この結果により、脳の最重要素子であるニューロンが産生される最初期段階における機能獲得のクロマチン基盤を明らかにすることができた。
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2021 2020
すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 2件)
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羊土社, 実験医学別冊 最強のステップUPシリーズ『最先端クロマチン解析プロトコール』
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