| 研究課題/領域番号 |
19K07247
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
竹林 公子 (鈴木) 広島大学, 両生類研究センター, 研究員 (00397910)
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| 研究分担者 |
鈴木 厚 広島大学, 両生類研究センター, 准教授 (20314726)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 神経誘導 / 頭部形成 |
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| 研究実績の概要 |
ダウン症は21番染色体がトリソミーになる先天異常で脳形成不全を示すが、その発症機構は不明であり有効な治療法も確立していない。研究代表者は両生類のメリットを活かしたスクリーニング法により、BMPシグナルを抑制して神経を誘導するBiz/Zbtb14を単離し、Biz/Zbtb14がWntシグナルを促進して後方神経を形成することを見出した。さらに、ヒト21番染色体上のBiz結合因子 (Biz associated protein, Bap)が、Biz/Zbtb14と協調的に働いて神経誘導を促進することを発見している。これらの遺伝子は全前脳胞症の原因遺伝子座にも位置するため、胚発生期の神経形成を調節して、ダウン症と全前脳胞症の病態に寄与している可能性が高い。本研究では、神経形成におけるBapとBiz/Zbtb14の機能的な相互作用と生理機能を解析し、ダウン症と全前脳胞症の発症メカニズムを解明することを目的とする。
今年度は、BapとBiz/Zbtb14をツメガエル初期胚に同時に過剰発現させて、背腹と頭尾軸のマーカー遺伝子や全前脳胞症の原因遺伝子群の発現を定量的RT-PCRや、ホールマウントin situハイブリダイゼーション（WISH）法によって解析し、数種類の遺伝子発現に大きな変化が認められた。さらに、アンチセンスモルフォリノオリゴを顕微注入してBiz/Zbtb14やBapの機能阻害を行った際に、神経堤細胞のマーカー遺伝子の発現に変化を生じることも明らかになった。したがって、Biz/Zbtb14とBapが協調して神経形成および神経堤細胞の発生に広く関与することが示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究代表者は、神経形成におけるBiz/Zbtb14とBiz結合因子 (Biz associated protein, Bap)の機能的な相互作用、およびBMP・Wntシグナルネットワークに対する作用機序を解析し、ダウン症と全前脳胞症の発症メカニズムを解明することを目的としている。
今年度は、当初の研究計画通りBapとBiz/Zbtb14の過剰発現および機能阻害実験に関して一定の成果が得られており、概ね順調に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
来年度以降は、BapとBiz/Zbtb14の過剰発現および機能阻害実験で得られたデータについて、さらに実験数を増やして再現性を検討する。また、全前脳胞症の特徴的な症状として顔面形成異常が知られており、今年度の解析で変化が認められた神経堤細胞は顔面形成に貢献する細胞群である。したがって、解析をおこなうマーカー遺伝子の種類をさらに増やし、BapとBiz/Zbtb14による細胞分化の制御機構をより多角的に解析する予定である。
WISH法は、初期神経胚や後期発生ステージの胚から摘出した脳組織に対しておこない、必要に応じてビブラトームによる組織切片を作製して解析する。また、神経誘導や頭部形成時の細胞増殖は、リン酸化ヒストンの免疫染色やEdUの取り込みを染色することによって解析する。これらの解析により、ダウン症と全前脳胞症における神経と顔面形成の不全が生じるメカニズムを解明する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本年度申請していた超低温フリーザーの購入および搬入のため、初年度請求額を大目に設定していた。しかし、業者への見積もりを繰り返し、本体費用およびクレーン搬入費を抑えることができた。また、実験に用いている恒温培養装置が使用時に異音を発するようになり、修理買い替えを危惧して一部の試薬購入を控えたため次年度使用額が生じた。
当該助成金は次年度以降の研究計画において必要となる試薬や機器類などの購入に充てる予定である。
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