| 研究領域 | 神経回路センサスに基づく適応機能の構築と遷移バイオメカニズム |
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| 研究課題/領域番号 |
22H05482
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅲ)
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
安部 健太郎 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (70462653)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-16 – 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 |
12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
2023年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022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 | 転写因子 / 単一細胞トランスクリプトーム / 次世代シーケンサー / 神経回路 / 単一細胞 / 単一細胞解析 / 転写因子活性 / 記憶・学習 / 脳変容 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
動物の適応的な行動を可能にする神経系の可塑的変化の過程では，脳内細胞が経験・活動・病態依存的にその遺伝子発現プロファイルを変化させる．転写因子は遺伝子発現を直接制御することでその変容過程を司るが，既存技術では成体脳内においてその活性を測定することは難しい．本研究では，成体脳における単一細胞での複数の転写因子活性の測定法を確立し，単一細胞トランスクリプトーム情報と単一細胞転写因子活性プロファイルを統合的にマルチオミクス解析を行う．本研究で確立する転写因子活性センサスにより，脳機能変容に関わる神経回路を転写因子活性を指標に明らかにし，その機能を実験的に解明する．
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| 研究実績の概要 |
動物の適応的な行動を可能にする神経系の可塑的変化の過程では，脳内細胞が経験・活動・病態依存的にその遺伝子発現プロファイルを変化させることが重要である．転写因子は遺伝子発現を直接制御することでその変容過程を司るが，既存技術では成体脳内においてその時間的にダイナミックな活性や，多数の転写因子が協調的に機能する様子を観察・解析することは難しい．このため，本研究では，動物の成体脳のにおいて単一細胞レベルでの複数の転写因子の内在活性測定法を確立する。同時にその細胞の単一細胞トランスクリプトーム情報を取得し，単一細胞転写因子活性プロファイルと統合的にマルチオミクス解析を行う．本研究で確立する本手法，「転写因子活性センサス」により，脳機能変容に関わる神経回路を転写因子活性を指標に明らかにし，その機能を実験的に解明する．
本年度は、ストレスを負荷したマウスにおける脳内の転写因子活性測定を実施し、単一細胞の転写因子活性測定のためのウイルスベクターの開発およびそれを用いた測定法の技術開発を行った。転写因子活性測定用のアデノ随伴ウイルスベクターの構造の見直しを実施し、次世代シーケンサーによる転写因子活性レポーターの検出を効率化する処置を実施した。この技術を使用し、実際にマウス生体脳内において３転写因子の転写因子活性測定を実施し、ストレスに応じた脳内転写因子活性の変化を検出することができた (Yamamoto et al., bioRxiv 2023)。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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