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2011 年度 実施状況報告書

遺伝子制御ネットワークによる大脳皮質形成の分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23570264
研究機関(財)東京都医学総合研究所

研究代表者

丸山 千秋  (財)東京都医学総合研究所, 脳発達・神経再生研究分野, 主席研究員 (00281626)

研究分担者 岡戸 晴生  (財)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) 2011-04-28 – 2014-03-31
キーワードRP58 / 神経細胞移動 / 大脳皮質形成 / 転写抑制因子 / Ngn2 / Rnd2
研究概要

RP58転写抑制因子は発生期の大脳皮質で強く発現し、脳形成に必須の役割をしている。構造的にはPOZドメインとzinc フィンガーを持つPOKファミリ-に属する転写抑制因子である。この因子の脳形成における機能解析を通して、脳形成時の転写制御ネットワークを解析する目的で研究を行った。RP58ノックアウトマウスは脳形成に重篤な障害を示し生直後に死亡することから脳形成に必須の因子であるが、その詳細な機能は未解明であった。今年度は神経細胞移動においてRP58が多極性細胞から双極性細胞への変換、および皮質板内の放射状移動において機能していることを見い出し、RP58が発生期大脳皮質の神経細胞移動を制御する新たな因子であることを発見した。この機能における下流標的因子は、これまで同定していたNgn2であることをノックアウトマウスを用いたレスキュー実験で示し、RP58がNgn2、およびその下流遺伝子であるRnd2の発現を制限することが重要であることを明らかにした。またRP58遺伝子のプロモーターの単離およびその発現特性をエレクトロポレーションを用いて解析し、RP58プロモーター活性は神経分化直後の多極性細胞で強く活性化することを見い出し、この結果を論文にまとめて発表した。このプロモーターを用いてRP58遺伝子の発現のタイミングでNgn2のsiRNAを発現させることで移動障害のレスキューが可能だったことから遺伝子の発現制御のタイミングが重要であることがわかり、大脳皮質形成時の転写制御ネットワークの一端を解明した。

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

神経細胞移動におけるRP58の必要性を実験的に確認することができたため。

今後の研究の推進方策

現在子宮内エレクトロポレーションにより導入したGFP陽性細胞を脳スライス培養してリアルタイムでイメージングする実験を行っている。この解析を進めることで、より詳細にRP58の有無でどのように細胞の動きや形態変化が異なるかを解析する予定である。

次年度の研究費の使用計画

前年度と同様に主に物品費と旅費に使用する。とくに24年度は国際学会に参加する予定であるので旅費の割合が前年度より上がることが予想される。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The 5'-flanking region of the RP58 coding sequence shows prominent promoter activity in multipolar cells in the subventricular zone during corticogenesis2012

    • 著者名/発表者名
      Ohtaka-Maruyama C, Hirai S, Miwa A, Takahashi A, Okado H
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 201 ページ: 67-84

    • 査読あり
  • [雑誌論文] RP58 controls neuron and astrocyte differentiation by downregulating the expression of Id1-4 genes in the developing cortex2012

    • 著者名/発表者名
      Hirai S, Miwa A, Ohtaka-Maruyama C, Kasai M, Okabe S, Hata Y, Okado H.
    • 雑誌名

      EMBO J

      巻: 31 ページ: 1190-1202

    • DOI

      10.1038/emboj.2011.486.

    • 査読あり
  • [学会発表] 転写抑制因子RP58欠損による神経細胞移動障害のライブセルイメージング解析2012

    • 著者名/発表者名
      丸山千秋、平井志伸、三輪昭子、設楽浩志、石井理絵、多屋長治、葛西正孝、岡戸晴生
    • 学会等名
      第5回神経発生討論会
    • 発表場所
      福井
    • 年月日
      2012,3,15-16
  • [学会発表] The transcriptional repressor RP58 controls cell-division patterning in the developing cortex2012

    • 著者名/発表者名
      Haruo Okado, Shinobu Hirai, Chiaki Ohtaka-Maruyama, Akiko Miwa
    • 学会等名
      第一回国際シンポジウム International Symposium "Neocortical Organization"
    • 発表場所
      岡崎
    • 年月日
      2012,3,12
  • [学会発表] RP58 controls neuron and astrocyte differentiation by downregulating the expression of Id1-4 genes in the developing cortex2012

    • 著者名/発表者名
      Shinobu Hirai, Akiko Miwa, Chiaki Ohtaka-Maruyama, Mastaka Kasai, Shigeo Okabe, Yutaka Hata, Haruo Okado
    • 学会等名
      第一回国際シンポジウム International Symposium "Neocortical Organization"
    • 発表場所
      岡崎
    • 年月日
      2012, 3,12
  • [学会発表] RP58 controls neuronal migration through feedback regulation of Ngn2 transcription in the developing cerebral cortex2012

    • 著者名/発表者名
      Chiaki Ohtaka-Maruyama, Shinobu Hirai, Akiko MIwa, Julian lk-Tsen Heng, Hiroshi Shitara, Rie Ishii, Choji Taya, Hitoshi Kawano, Masataka Kasai, Kazunori Nakajima, Haruo Okado
    • 学会等名
      第一回国際シンポジウム International Symposium "Neocortical Organization"
    • 発表場所
      岡崎
    • 年月日
      2012, 3,12
  • [学会発表] 脳計測プロービング開発支援活動:ウイルスベクター2011

    • 著者名/発表者名
      岡戸晴生、三輪昭子、丸山千秋、平井志伸、斎藤泉、鐘ケ江裕美
    • 学会等名
      包括脳夏のワークショップ
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2011,8,21-24
  • [学会発表] RP58 controls the ratio of neuron to astrocytes by down-regulating all Id-family genes expression in the developing cortex2011

    • 著者名/発表者名
      平井志伸、三輪昭子、丸山千秋、葛西正孝、岡部繁男、畑裕、岡戸晴生
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2011, 9,15
  • [学会発表] 転写抑制因子RP58欠損による神経細胞移動障害のスライス培養を用いたライブセルイメージング2011

    • 著者名/発表者名
      丸山千秋、平井志伸、三輪昭子、設楽浩志、石井里絵、多屋長治、葛西正孝、岡戸晴生
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2011, 12,13
  • [備考]

    • URL

      http://www.igakuken.or.jp/differentiation/

URL: 

公開日: 2013-07-10  

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