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2012 年度 実績報告書

神経細胞分化制御と層特異的投射の分子機構

計画研究

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 22123007
研究機関東北大学

研究代表者

大隅 典子  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00220343)

研究分担者 須藤 文和  独立行政法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 微細構造部, 室長 (40345848)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2015-03-31
キーワードPax6 / 興奮性神経細胞 / 抑制性神経細胞 / 発生・分子 / 大脳新皮質 / Dmrta1 / Plexin / Semaphorin
研究実績の概要

1)Dmrtファミリー遺伝子は、特に初期の神経細胞に分化する運命の神経幹細胞に発現が強いことから、大脳皮質神経細胞の時期特異的な分化、大脳皮質の層構造形成、皮質ニューロンの多様性分化にも影響を与えている可能性がある。そこで、大脳皮質においてもっとも早く分化する神経細胞であるカハールレチウス細胞について詳細に検討した。Dmrta1は大脳皮質原基において、カハールレチウス細胞を生み出す領域に発現していることを見いだした。さらに、E13.5日胚のDmrta1 KOマウスにおいて、Reelin陽性カハールレチウス細胞が野生型胚と比較して減少していることを明らかにした。
上記結果より、Dmrta1が大脳皮質神経細胞の時期特異的な分化に関与していると考えられる。さらに中枢神経系においては、転写因子であるDmrtファミリーによって制御を受ける遺伝子についてはほとんど知られていない。そこでDmrta1の下流遺伝子を探索するために、野生型およびDmrta1 KOマウスのE10.5日胚の終脳を用いてマイクロアレイ解析を行った。
2)抑制性神経細胞の分化制御:抑制性神経細胞の分化制御機構におけるPax6の役割を明らかにするために、Pax6ホモおよびへテロ接合体マウスや前脳特異的Pax6欠損マウスにおける抑制神経細胞のマーカー分子の発現について解析した。
3)大脳新皮質への入力線維の層特異的な投射に関与する軸索誘導分子Sema6A/Sema6Bとその受容体plexin-A4について、生体内での機能部位を特定するためには、条件的な遺伝子破壊を行う必要がある。そのための準備として、コンディショナルKOマウス作成用のターゲティングベクターの構築を完了させた。一方、視床皮質投射において、plexin-A1がplexin-A4と相補的に発現していることを見出した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

Dmrta1ノックアウトマウスの個体数が当初の予定ほどには増えなかったために、研究の進捗に遅れが生じたが、昨年度までにキャッチアップし、nineinおよびDmrta1の解析に関しては論文発表を行うことができた。
今年度、分担者の研究所では、マウス飼育施設の感染事故のため、施設全体での大規模クリーニングが行われた。このため、一度マウス系統の縮小を余儀なくされたが、現在、コロニーが増えてきており来年度に向けて準備が整いつつある。

今後の研究の推進方策

軸索投射関係の研究については、研究分担者の須藤が一昨年度末に異動したため、いくつかの実験系を新たにセットアップする必要があったが、今年度は進展が見込まれる。さらに、領野特異的な分子の探索に関して興味深い結果が得られることが期待される。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Cyclin D2 in the basal process of neural progenitors is linked to non-equivalent cell fates.2012

    • 著者名/発表者名
      Tsunekawa, Y., Britto, J.M., Takahashi, M., Polleux, F., Tan, S-S. and Osumi, N.
    • 雑誌名

      EMBO J

      巻: 31 ページ: 1879-1892

    • DOI

      10.1038/emboj.2012.43.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Effects of Fabp7 and Fabp5 on Postnatal Hippocampal Neurogenesis in the Mouse.2012

    • 著者名/発表者名
      Matsumata, M., Sakayori, N., Maekawa, M., Owada, Y., Yoshikawa, T. and Osumi, N.
    • 雑誌名

      Stem Cells

      巻: 30 ページ: 1532-1543

    • DOI

      10.1002/stem.1124.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neural Crest-derived Horizontal Basal Cells as Tissue Stem Cells in the Adult Olfactory Epithelium.2012

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, J., Yoshizaki, K., Kobayashi, T., Osumi, N.
    • 雑誌名

      Neurosci Res

      巻: 75(2) ページ: 112-120

    • DOI

      10.1016/j.neures.2012.11.005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] How to keep proliferative neural stem/progenitor cells: A critical role of asymmetric inheritance of Cyclin D2.2012

    • 著者名/発表者名
      Tsunekawa, T. and Osumi, N.
    • 雑誌名

      Cell Cycle

      巻: 11 ページ: 3550-3554

    • DOI

      10.4161/cc.21500.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 第2部 キーワード解説 神経① 神経新生 イラストで徹底理解する2012

    • 著者名/発表者名
      吉川貴子、大隅典子
    • 雑誌名

      シグナル伝達キーワード事典

      巻: 1 ページ: 258-265

    • 査読あり
  • [学会発表] Maintenance of neural progenitor cells during cortical development: Its significance in brain development and evolution,2013

    • 著者名/発表者名
      Osumi, N.
    • 学会等名
      Linda Buck 博士招聘高等研国際シンポジウム「感覚受容と神経回路」
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-02-11
    • 招待講演
  • [学会発表] The role of Pax6 transcription factor in brain development and evolution: evidence and hypothesis2013

    • 著者名/発表者名
      Osumi, N.
    • 学会等名
      The Seminar at the Max Planck Institute of Evolutionary Anthropology
    • 発表場所
      ライプツィヒ、ドイツ
    • 年月日
      2013-01-11
    • 招待講演
  • [学会発表] The role of Pax6 transcription factor in brain development and evolution: evidence and hypothesis2013

    • 著者名/発表者名
      Osumi, N.
    • 学会等名
      The Seminar at the Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics
    • 発表場所
      ドレスデン、ドイツ
    • 年月日
      2013-01-10
    • 招待講演
  • [学会発表] The role of Pax6 and its downstream molecules in cortical neural progenitor cells2012

    • 著者名/発表者名
      大隅典子
    • 学会等名
      第85回日本生化学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-12-14
  • [学会発表] 脳の中の幹細胞2012

    • 著者名/発表者名
      大隅典子
    • 学会等名
      「合原最先端数理モデルプロジェクト」セミナー
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-12-06
    • 招待講演
  • [学会発表] Maintenance of neural progenitor cells during cortical development : its significance in brain evolution and neurodevelopmental disorders2012

    • 著者名/発表者名
      大隅典子
    • 学会等名
      "Global COE the 4th International Symposium ""Global COE Symposium on Neuro-Tumor Biology and Medicine”
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2012-11-15
  • [学会発表] いくつになっても脳細胞は作られる!2012

    • 著者名/発表者名
      大隅典子
    • 学会等名
      日本カイロプラティック徒手医学会第14回学術大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2012-09-23
  • [学会発表] 哺乳類脳を構築する神経幹/前駆細胞の増殖と分化のメカニズム -Mechanisms for proliferation and differentiation of mammalian neural stem/progenitor cells-2012

    • 著者名/発表者名
      大隅典子
    • 学会等名
      第35回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2012-09-18
    • 招待講演
  • [学会発表] 分子生物学は言語進化にどう貢献できるか2012

    • 著者名/発表者名
      大隅典子
    • 学会等名
      日本進化学会第14回東京大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-08-21
    • 招待講演
  • [学会発表] セマフォリン/プレキシンシグナルによる視床皮質投射の制御2012

    • 著者名/発表者名
      須藤文和、石塚紗和子、一戸紀孝、吉田富、Kevin J. Mitchell、大隅典子、藤澤肇
    • 学会等名
      包括型脳科学研究推進支援ネットワーク 夏のワークショップ
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2012-07-26
  • [学会発表] 胎生期脳の幹細胞から神経細胞が生まれる仕組みの解明~サイクリンD2が片方の娘細胞に受け継がれ、未分化性を維持する~2012

    • 著者名/発表者名
      大隅典子
    • 学会等名
      第1回 脳神経科学コアセンターセミナー
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2012-05-25
    • 招待講演

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公開日: 2018-02-02  

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