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大脳新皮質の飛躍的なニューロン産生増加の基盤メカニズム

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 25123726
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
研究機関公益財団法人東京都医学総合研究所

研究代表者

岡戸 晴生  公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳発達・神経再生研究分野, 副参事研究員 (60221842)

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
10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
2014年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2013年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
キーワードRP58 / 大脳新皮質 / 転写抑制因子 / OSVZ / 大脳皮質
研究実績の概要

RP58は大脳新皮質に強く発現する転写抑制因子であり、その発現は、これまでの解析から細胞周期離脱、ニューロンの放射状移動、成熟、に必要であることを明らかにしてきた。とくに、細胞周期離脱に関しては、RP58欠損マウスにおいて、細胞周期離脱が阻害されている部位は、脳室帯の脳表面側であることを見いだした。そして、同じ部位でPax6陽性細胞が観察された。そこで、われわれは、この層が、霊長類を含む高等ほ乳類でみられるOSVZ(外側脳室下帯)に相当するものである可能性を考えた。OSVZは、Pax6陽性増殖層として知られ、浅層ニューロンの数を飛躍的に増加させる機能を有すると考えられる。そこで、この形成過程のメカニズム解明の糸口を得ることを目的として本課題に取り組んだ。
RP58の欠損では出生直後に死亡するため、大脳皮質でのみRP58を欠損するマウスを作製するためにRP58floxマウスとEmxCreマウスを交配した。RP58KOマウス同様に、OSVZ様の構造が見られた。RP58が欠損していると、ニューロン移動や成熟も阻害されるので、それを補償するためにRP58欠損皮質に、ニューロンに分化運命が決まった時期に発現するNeuroDのプロモータの支配下でRP58を発現するプラスミドを子宮内エレクトロポレーション法を用いてE14で導入した。予想どおり、RP58を導入された細胞は脳表面に移動し、細胞塊を形成した。
以上のことから、細胞周期を制御することにより、げっ歯類の脳から、霊長類型のニューロンを増加させた脳を形成させることの可能性が示されたと考える。例えば、RP58の発現が遅延することで、ニューロン増殖層の細胞周期離脱を阻害し、その結果OSVZが形成され、そして、その結果、多数のニューロンを生み出すことができる。

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。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The zinc finger transcription factor RP58 negatively regulates Rnd2 for the control of neuronal migration during cerebral cortical development.2015

    • 著者名/発表者名
      Heng, J.I., Qu, Z., Ohtaka-Maruyama, C., Okado, H., Kasai, M., Castro, D., Guillemot, F., Tan, S.S.
    • 雑誌名

      Cereb Cortex

      巻: 25 ページ: 806-816

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distinct pathways leading to TDP-43-induced cellular dysfunctions.2014

    • 著者名/発表者名
      Yamashita M, Nonaka T, Hirai S, Miwa A, Okado H, Arai T, Hosokawa M, Akiyama H, Hasegawa M.
    • 雑誌名

      Hum Mol Genet.

      巻: 23 号: 16 ページ: 4345-56

    • DOI

      10.1093/hmg/ddu152

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Methamphetamine increases locomotion and dopamine transporter activity in dopamine D52013

    • 著者名/発表者名
      Hayashizaki S, Hirai S, Ito Y, Honda Y, Arime Y, Sora I, Okado H , Kodama T, Takada M.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 8(10) 号: 10 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0075975

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Zinc Finger Transcription Factor RP58 Negatively Regulates Rnd2 for the Control of Neuronal Migration During Cerebral Cortical Development.2013

    • 著者名/発表者名
      Heng JI, Qu Z, Ohtaka-Maruyama C, Okado H, Kasai M, Castro D, Guillemot F, Tan SS.
    • 雑誌名

      Cereb Cortex.

      巻: - 号: 3 ページ: 806-816

    • DOI

      10.1093/cercor/bht277

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Exploring the original function of AMPA receptor2015

    • 著者名/発表者名
      Hirai,S., Hotta,K.,Kubo,Y., Okamura,Y., Okado,H.
    • 学会等名
      第92回日本生理学会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県、神戸)
    • 年月日
      2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 発生期サブプレートニューロンの神経活動は新生ニューロンの放射状移動に重要な役割をしている2014

    • 著者名/発表者名
      丸山千秋、岡本麻友美、岡戸晴生、宮田卓樹、前田信明
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県、横浜)
    • 年月日
      2014-11-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] The subplate layer plays critical roles in the radial neuronal migration in the developing mouse neocortex2014

    • 著者名/発表者名
      Ohtaka-Maruyama, C., Okamoto M., Okado, H., Maeda,
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県、横浜)
    • 年月日
      2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] けいれん重積による抑制性システムと認知機能の変化2014

    • 著者名/発表者名
      中島啓介、平井清華、平井志伸、岡戸晴生
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県、横浜)
    • 年月日
      2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] RP58 splicing variantの発現パターンと機能解析

    • 著者名/発表者名
      平井清華、岡戸晴生
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] AMAP受容体機能の起源を求めて

    • 著者名/発表者名
      平井志伸、堀田耕司、久保義弘、西野敦雄、岡村康司、岡浩太郎、岡戸晴生
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] The subplate layer (SP) is rich in extracellular matrix and a critical barrier for migrating neurons in the developing neocortex

    • 著者名/発表者名
      丸山千秋、岡本麻友美、岡戸晴生、宮田卓樹、前田信明
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 大脳皮質形成時の神経細胞移動におけるRP58転写抑制因子の機能解析

    • 著者名/発表者名
      丸山千秋、岡戸晴生
    • 学会等名
      日本発生生物学会
    • 発表場所
      松江
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 医学研HP

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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