二分子蛍光補完による複数サイトカインシグナルの入力部位同時検出法の開発

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22650078
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 中島 欽一 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (80302892)
• キーワード: 神経幹細胞 / 二分子蛍光補完 / 分化 / サイトカイン / アストロサイト

研究概要

申請者は、IL-6ファミリーサイトカイン(IL6-FC)群及び骨形成因子群が相乗的に作用して神経幹細胞のアストロサイト分化を誘導することを明らかにした。しかし生体内において、神経幹細胞が実際にこれらアストロサイト誘導性サイトカインのシグナルを受け取っているのか、さらに細胞のどの部分で受け取っているかについては不明のままである。そこで本研究では、サイトカインシグナル入力の際に、受容体膜タンパク質と転写因子が会合することを利用したこれまでにない二分子蛍光補完(BiFC)法により、異なるサイトカインシグナルの入力同時観察、及びその入力部位同定を行う技術を開発する。さらにこの結果と申請者らのこれまでの成果を統合して、アストロサイト分化能獲得から分化まで、その一連の過程を説明する概念の提示を目指す。
予備的実験より、軟膜細胞の培養上清存在下に神経幹細胞を培養することでアストロサイトへの劇的な分化が観察されたため、軟膜細胞がIL6-FC発現細胞であるかを検討した。IL6-FCに応答することが明らかなアストロサイト特異的GFAP遺伝子プロモーターを持つレポーターコンストラクトを神経幹細胞に導入し、軟膜細胞培養上清に対してレポーターアッセイを行った。軟膜細胞培養上清によってレポーター活性の上昇が観察されたが、この活性は全てのIL6-FCのシグナル伝達を阻害できるgp130阻害抗体や優性抑制型STAT3によって抑制されたため、軟膜細胞培養上清中のアストロサイト誘導因子がIL6-FCであることが示唆された。そこで、実際にIL6-FCが軟膜細胞において発現されているかを同定するために、各IL6-FCに対するプライマーを用いてRT-PCR法を行った結果、LIF,CNTF,CLCを高発現していることを同定した。今後、BiFC法を用いてこれらサイトカインシグナル入力の観察及び入力部位の同定を行う。

研究成果

• [雑誌論文] L1 retrotransposition in neurons is modulated by MeCP2. (2010)
  • 著者名/発表者名: Muotri A.R., Marchetto M.C., Coufal N.G., Oefner R., Yeo G., Nakashima K., Gage F.H.
  • 雑誌名: Nature 巻: 468 ページ: 443-446
  • 査読あり
• [雑誌論文] Signaling through BMPR-IA regulates quiescence and long-term activity of neural stem cells in the adult hippocampus. (2010)
  • 著者名/発表者名: Mira H., Andreu Z., Suh H., Lie D.C., Jessberger S., Consiglio A., San Emeterio J., Hortiguela R., Marques-Torrejon M.A., Nakashima K., Colak D., Gotz M., Farinas I., Gage F.H.
  • 雑誌名: Cell Stem Cell 巻: 7 ページ: 78-89
  • 査読あり
• [雑誌論文] BMP-induced REST regulates the establishment and maintenance of astrocytic identity. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kohyama J., Sanosaka T., Tokunaga A., Takatsuka E., Tsujimura K., Okano H., Nakashima K.
  • 雑誌名: Journal of Cell Biology 巻: 189 ページ: 159-170
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chromatin remodeling in neural stem cell differentiation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Juliandi B., Abematsu M., Nakashima K.
  • 雑誌名: Current Opinion in Neurobiology 巻: 20 ページ: 408-415
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epigenetic regulation in neural stem cell differentiation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Juliandi B., Abematsu M., Nakashima K.
  • 雑誌名: Development, Growth & Differentiation 巻: 52 ページ: 493-504
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neurons derived from transplanted neural stem cells restore disrupted neuronal circuitry in a mouse model of spinal cord injury. (2010)
  • 著者名/発表者名: Abematsu M., Tsujimura K., Yamano M., Saito M., Kohno K., Kohyama J., Namihira M., Komiya S., Nakashima K.
  • 雑誌名: Journal of Clinical Investigation 巻: 120 ページ: 3255-3266
  • 査読あり
• [学会発表] Hypoxic condition facilitates Notch-induced DNA demethylation of astrocytic genes, resulting in the enhancedastrocyte differentiation of neural precursor cells (2010)
  • 著者名/発表者名: 武藤哲司、中島欽一
  • 学会等名: BMB2010
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] Rett症候群原因遺伝子産物MeCP2の新規機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木暁也、辻村啓太、中島欽一
  • 学会等名: BMB2010
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] Analysis of DNA methylation-independent regulatory mechanisms of astrocyte specific gene expression in embryonic stem cells (ESCs) (2010)
  • 著者名/発表者名: 裏山悟司、滝沢琢己、神山淳、中島欽一
  • 学会等名: BMB2010
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] 抗てんかん薬パルプロ酸のエピジェネティックな作用とその応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中島欽一
  • 学会等名: 第3回Stroke Science Academy
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] 神経幹細胞制御におけるヒストン脱アセチル化酵素阻害剤の影響とその影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中島欽一
  • 学会等名: 大阪大学蛋白質研究所セミナー
  • 発表場所: 大阪市
  • 年月日: 2010-11-25
• [学会発表] The effects of histone deacetylaseinhibition on cortical development (2010)
  • 著者名/発表者名: Berry J., Tsujimura K., Abematsu M., Kohyama J., Nakashima K.
  • 学会等名: 40^<th> Annual Meeting NEUROSCIENCE2010
  • 発表場所: San Diego USA
  • 年月日: 2010-11-13
• [学会発表] Hypoxic condition facilitates Notch induced DNA demethylation of astrocytic genes, resulting in the enhanced astrocyte differentiation of neural precursor cells in response to the astrocyte inducing cytokine LIF (2010)
  • 著者名/発表者名: Mutoh T, Nakashima K.
  • 学会等名: 40^<th> Annual Meeting NEUROSCIENCE2010
  • 発表場所: San Diego USA
  • 年月日: 2010-11-13
• [学会発表] Analysis of DNA methylation independent reguylatory mechanisums of astrocyte specific gene expression in embryonic stem cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Urayama S., Takizawa T, Hori Y., Kohyama J., Nakashima K.
  • 学会等名: 40^<th> Annual Meeting NEUROSCIENCE2010
  • 発表場所: San Diego USA
  • 年月日: 2010-11-13
• [学会発表] Protemic identification of co-facors for the methyl-CpG binding protein, MeCP2 (2010)
  • 著者名/発表者名: Tsujimum K., Fukao M., Fujiwara R., Suzuki A., Nakashima K.
  • 学会等名: 40^<th> Annual Meeting NEUROSCIENCE2010
  • 発表場所: San Diego USA
  • 年月日: 2010-11-13
• [学会発表] Meningeal cells express astrocyte inducing cytokines in the developing mouse brain (2010)
  • 著者名/発表者名: Sanosaka T., Namihira M., Takizawa T, Nakashima K.
  • 学会等名: 40^<th> Annual Meeting NEUROSCIENCE2010
  • 発表場所: San Diego USA
  • 年月日: 2010-11-13
• [学会発表] Epigenetic regulation of transplanted neural stem cells reconstructed injured spinalcord (2010)
  • 著者名/発表者名: Abematsu M., Tsujimura K., Yamano M., Saito M., Kohno K., Kohyama J., Namihira M., Komiya, S., Nakashima K.
  • 学会等名: 40^<th> Annual Meeting NEUROSCIENCE2011
  • 発表場所: San Diego USA
  • 年月日: 2010-11-13
• [学会発表] Spatiotemporal regulation of activity dependent genes in post-mitotic neurons (2010)
  • 著者名/発表者名: Takiazawa, T., Takagi M., Itoh K., Nakashima K.
  • 学会等名: 40^<th> Annual Meeting NEUROSCIENCE2010
  • 発表場所: San Diego USA
  • 年月日: 2010-11-13
• [学会発表] Astrocyte Differentiation Mediated by Cytokines' Signaling (2010)
  • 著者名/発表者名: 中島欽一
  • 学会等名: The 29＾<th> NAITO CONFERENCE ON GLIA WORLD
  • 発表場所: 神奈川県三浦郡葉山町
  • 年月日: 2010-10-05
• [学会発表] Np95 Regulates Astrogliogenesis in the Developing Cerebral Cort (2010)
  • 著者名/発表者名: 武藤哲司、古関庸子、武藤正弘、古関明彦、中島欽一
  • 学会等名: The 29^<th> NAITO CONFERENCE ON GLIA WORLD
  • 発表場所: 神奈川県三浦郡葉山町
  • 年月日: 2010-10-05
• [学会発表] Meningeal Cells Induce Astrocyte Differentiation of Neural Stem Cells (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐野坂司、波平昌一、滝沢琢己、中島欽一
  • 学会等名: The 29^<th> NAITO CONFERENCE ON GLIA WORLD
  • 発表場所: 神奈川県三浦郡葉山町
  • 年月日: 2010-10-05
• [学会発表] 抗てんかん薬バルプロ酸の神経系における良い作用と悪い作用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中島欽一、Juliandi B.
  • 学会等名: 日本遺伝学会第82回大会
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] 神経活動依存性遺伝子発現の時空間制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 滝沢琢己、高木美智、笹岡寛敏、伊藤謙治、中島欽一
  • 学会等名: Neuro2010
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] アストロサイト分化における小胞体ストレス応答の役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 齋藤敦、落合希実子、村上智彦、佐野坂司、中島欽一、和中明生、今泉和則
  • 学会等名: Neuro2010
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] アストロサイト分化誘導性サイトカイン発現細胞の同定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐野坂司、波平昌一、滝沢琢己、中島欽一
  • 学会等名: Neuro2010
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] メチル化DNA結合タンパク質MeCP2の相互作用因子解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 辻村啓太、鈴木暁也、深尾陽一郎、藤原正幸、中島欽一
  • 学会等名: Neuro2010
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] Prenatal HDAC inhibition affects adult hippocampal neurogenesis (2010)
  • 著者名/発表者名: Juliandi B., Tanemura K., Abematsu M., Igarashi K., Kanno J., Nakashima K.
  • 学会等名: Neuro2010
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] Neurons derived from transplanted neural stem cells reconstruct disrupted neuronal circuits in the injured mouse spinal cord. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakashima K.
  • 学会等名: 2010 Shanghai Summer Stem Cell Symposium
  • 発表場所: Shanghai China
  • 年月日: 2010-08-09
• [学会発表] 発生期脳における神経幹細胞のアストロサイトへの分化能獲得および分化誘導機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中島欽一
  • 学会等名: 第50回日本先天異常学会学術集会
  • 発表場所: 淡路市
  • 年月日: 2010-07-08
• [学会発表] 胚性幹細胞におけるGFAP遺伝子の発現制御機構の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 裏山悟司、滝沢琢己、堀由貴奈、神山淳、中島欽一
  • 学会等名: 日本分子生物学会第10回春季シンポジウム
  • 発表場所: 宮城県宮城郡松島町
  • 年月日: 2010-06-08
• [学会発表] Spatiotemporal regulation of activity dependent gene expression in post-mitotic neurons. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takagi M., Sasaoka H., Itoh K., Kimura H., Nakashima K., Takizawa T.
  • 学会等名: The 75^<th> Cold Spring Harbor Symposium
  • 発表場所: New York USA
  • 年月日: 2010-06-02
• [学会発表] HDAC阻害剤を用いた神経幹細胞制御による損傷脊髄新規治療法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中島欽一
  • 学会等名: 日本エピジェネティクス研究会第4回年会
  • 発表場所: 米子市
  • 年月日: 2010-05-28
• [学会発表] 成体海馬ニューロン新生におけるNP95の役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 武藤哲司、武藤正弘、古関庸子、古関明彦、中島欽一
  • 学会等名: 日本エピジェネティクス研究会第4回年会
  • 発表場所: 米子市
  • 年月日: 2010-05-28
• [学会発表] メチル化DNA結合タンパク質MeCP2の新規相互作用因子の探索 (2010)
  • 著者名/発表者名: 辻村啓太、鈴木暁也、藤原正幸、深尾洋一朗、中島欽一
  • 学会等名: 日本エピジェネティクス研究会第4回年会
  • 発表場所: 米子市
  • 年月日: 2010-05-28
• [学会発表] 移植神経幹細胞由来ニューロンによる脊髄損傷治療 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中島欽一
  • 学会等名: 神経組織の成長・再生・移植研究会 第25回学術集会
  • 発表場所: 大阪市
  • 年月日: 2010-05-22
• [学会発表] Oxygen tension can control the DNA methylation status of GFAP promoter through Notch signaling and allows propagation and maturation of neuronal progenitor (2010)
  • 著者名/発表者名: 武藤哲司, 中島欽一
  • 学会等名: 第8回幹細胞シンポジウム
  • 発表場所: 淡路市
  • 年月日: 2010-05-13
• [学会発表] The role of histone acetylation on cortical development (2010)
  • 著者名/発表者名: Juliandi B.、辻村啓太, 〓松昌彦、神山淳、中島欽一
  • 学会等名: 第8回幹細胞シンポジウム
  • 発表場所: 淡路市
  • 年月日: 2010-05-13
• [図書] Handbook of epigenetics : The new molecular and medical genetics (2010)
  • 著者名/発表者名: Juliandi B, Abematsu M, Nakashima K
  • 総ページ数: 14
  • 出版者: Elsevier