2022 年度研究成果報告書

小脳発達を駆動するアルギニンメチル化基質の同定・機能解析

研究課題

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研究課題/領域番号	20K15913
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分46020:神経形態学関連
研究機関	岐阜大学
研究代表者	橋本美涼岐阜大学, 応用生物科学部, 助教 (80805424)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード	アルギニンメチル化 / 小脳 / 小脳発達 / 顆粒細胞
研究成果の概要	タンパク質アルギニンメチル化を担う酵素：PRMT1はターゲットのメチル化により遺伝子発現や細胞増殖等の制御を担う。PRMT1は脳の発達に重要であることもわかってきたが、運動機能を担う小脳における機能は不明だった。本研究では、小脳の神経細胞の一つである顆粒細胞におけるPRMT1欠損が小脳の発達に与える影響をマウスで調べた。組織学的解析の結果、顆粒細胞の前駆細胞がPRMT1欠損で増殖低下しその後成熟してくる顆粒細胞が減少した。また行動観察からPRMT1欠損で運動機能異常を引き起こすことがわかった。以上よりPRMT1が小脳の構造的及び機能的発達に必須であることが明らかとなった。
自由記述の分野	動物生化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	小脳は運動機能、情動、認知機能など脳の主要機能の一部を司り、近年では小脳の発達障害と自閉症との関連も着目されている。本研究は、タンパク質アルギニンメチル化を担う酵素：PRMT1が小脳顆粒細胞に強く発現することからその発達における機能に着目した。小脳機能を担う顆粒細胞で特異的にPRMT1を欠損したマウスを作製し解析した結果、小脳が小さく特に顆粒細胞の成熟が著しく低下することや運動機能異常を呈することが判明した。本研究結果はPRMT1が正常な小脳発達に必須の遺伝子であることを示しており、今後はPRMT1の小脳における標的分子の探索とともに、その小脳疾患との関係性の解明が必要である。