大脳神経前駆細胞にプログラムされた興奮性ニューロン産生機構の解明

公募研究

研究領域	神経細胞の多様性と大脳新皮質の構築
研究課題/領域番号	25123724
研究種目	新学術領域研究(研究領域提案型)
配分区分	補助金
審査区分	生物系
研究機関	独立行政法人理化学研究所
研究代表者	今野大治郎独立行政法人理化学研究所, 多細胞システム形成研究センター, 研究員 (00362715)
研究期間 (年度)	2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス	完了 (2014年度)
配分額 *注記	5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円) 2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円) 2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード	神経幹細胞
研究実績の概要	平成26年度は、大脳背側領域の神経前駆細胞に特異的に発現する核内因子であるDmrt3およびDmrta2に対する特異的抗体を用いたクロマチン免疫沈降法により、これら因子が結合するマウスゲノムDNA配列の同定を試みた。その結果、Dmrt3およびDmrta2は大脳腹側領域神経前駆細胞においてその維持に重要であることが知られている転写因子をコードする遺伝子の近傍領域への結合していた。以上の結果とこれまでの分子細胞生物学的・組織学的解析から、Dmrt3/Dmrta2が、大脳神経前駆細胞おいて腹側特異的な遺伝子の発現を直接抑制することで、細胞の運命を背側に維持していることが明らかとなった。本年度は上記の解析に加え、Dmrt3/Dmrta2とSonic hedgehog (Shh)との遺伝的関連性も解析した。大脳神経前駆細胞における背腹軸は、発生初期の神経管腹側部位より分泌されるShhの濃度勾配により決定されることが知られている。そこで、Dmrt3/Dmrta2の機能がShhシグナルと関連しているかを検討するため、Nestin-Creマウスを用いた条件的Dmrt3/Dmrta2/Shh三重変異体の表現型を解析した。その結果、条件的Dmrt3/Dmrta2二重変異体で認められた腹側因子の異所的な発現が、三重変異体においてはレスキューされることを見出した。以上の結果から、神経前駆細胞は発生過程において恒常的にShhシグナルによる腹側化の危険にさらされているが、背側に発現するDmrt3/Dmrta2がShhシグナル下流因子の発現を抑制することで大脳新皮質形成プログラムの正常な進行が保証されていることが明らかとなった。
現在までの達成度 (段落)	26年度が最終年度であるため、記入しない。
今後の研究の推進方策	26年度が最終年度であるため、記入しない。