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2014 年度 実績報告書

エピジェネティクス制御される神経幹細胞の動態解析

研究課題

研究課題/領域番号 24300136
研究機関滋賀医科大学

研究代表者

等 誠司  滋賀医科大学, 医学部, 教授 (70300895)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード神経幹細胞 / glial cells missing / ring finger protein 20 / エピゲノム修飾
研究実績の概要

神経幹細胞は、発生期の脳において増殖や分化の性質を変化させることが知られるが、本研究は、神経幹細胞の性質変化を司っているエピジェネティクスを解明するものである。平成25年度までに、胎仔脳にGcm1/2遺伝子を強制発現させると神経前駆細胞がGFAP強陽性になることを見出したことから、GFAP遺伝子発現に関与するエピゲノム修飾の解析を進めた。GFAP遺伝子のプロモーター領域にはLIFシグナルを受け取るSTAT3結合領域があり、結合領域内とその周囲に存在するCpGがメチル化を受けることが知られる。そこで、子宮内電気穿孔法によってGcm1/2を強制発現させ、GFAP遺伝子プロモーター領域のメチル化率を計測したところ、Gcm1の強制発現ではメチル化率は変化なく、Gcm2の強制発現ではメチル化率が減少することが分かった。これらの結果から、Gcm1とGcm2が必ずしも同じ働きを共有するのではなく、別々の役割をもって協調的にGFAP遺伝子の発現を制御していると考えられた。
一方、ヒストンH2BのE3ユビキチンリガーゼであるRnf20については、平成25年度までにノックアウトマウスの作製を終了し、さらにRnf20 KO ES細胞を樹立できたことから、平成26年度にはこれらノックアウト胚やES細胞の表現型の解析を行った。Rnf20 KOマウスは、胎生5.5日以降には観察されず、胎生早期致死(胎生3.5日~5.5日)であることが分かった。ノックアウトマウスでは神経発生を解析することは困難であったため、Rnf20 KO ES細胞を用いて神経(幹)細胞の誘導実験を行った。Rnf20 KO ES細胞は、野生型やRnf20 ヘテロES細胞と比べて細胞増殖が極めて悪く、また、神経幹細胞への誘導効率も非常に低かった。マイクロアレイ解析では、胎生初期に重要な働きをしている遺伝子群に発現異常が認められ、Rnf20がこれらの遺伝子発現に重要な働きを果たしていること、胚発生に必須の遺伝子であることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Heterozygous Polg mutation causes motor dysfunction due to mtDNA deletions.2014

    • 著者名/発表者名
      Fuke S, Kametani M, Yamada K, Kasahara T, Kubota-Sakashita M, Kujoth GC, Prolla TA, Hitoshi S, Kato T
    • 雑誌名

      Annal of Clinical and Translational Neurology

      巻: 1 ページ: 909-920

    • DOI

      10.1002/acn3.133

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Determination of major sialylated N-glycans and identification of branched sialylated N-glycans that dynamically change their content during development in the mouse cerebral cortex.2014

    • 著者名/発表者名
      Torii T, Yoshimura T, Narumi M, Hitoshi S, Takaki Y, Tsuji S, Ikenaka K
    • 雑誌名

      Glycoconjugate Journal

      巻: 31 ページ: 671-683

    • DOI

      10.1007/s10719-014-9566-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanisms for interferon-α-induced depression and neural stem cell dysfunction.2014

    • 著者名/発表者名
      Zheng LS, Hitoshi S, Kaneko N, Takao K, Miyakawa T, Tanaka Y, Xia H, Kalinke U, Kudo K, Kanba S, Ikenaka K, Sawamoto K
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports

      巻: 3 ページ: 73-84

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2014.05.015

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 神経幹細胞からオリゴデンドロサイト系譜細胞が産生される分子機序2015

    • 著者名/発表者名
      等 誠司, 成瀬雅衣, 池中一裕
    • 学会等名
      第120回日本解剖学会・第92回日本生理学会 合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-23
    • 招待講演
  • [学会発表] The Lewis X-related α1,3-fucosyltransferase, Fut10, is required for the maintenance of stem cell populations.2014

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi S, Fuke S, Kumar A, Ikenaka K
    • 学会等名
      Society for Glycobiology & Japanese Society of Carbohydrate Research 2014 Joint Annual Meeting
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2014-11-16 – 2014-11-19
  • [学会発表] Relationship between cortical neurogenesis and mood; a study of primate.2014

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Y, Fuke S, Fuchigami T, Koyama N, Tatebayashi Y, Hitoshi S
    • 学会等名
      第57回日本神経化学会, 第36回日本生物学的精神医学会 合同年会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2014-09-29 – 2014-10-01
    • 招待講演
  • [学会発表] Analysis of the mono-ubiquitylation of histone H2B associated with differentiation into neural stem cell linage.2014

    • 著者名/発表者名
      Fuke S, Ishino Y, Hayashi Y, Nakabayashi K, Ikenaka K, Hitoshi S
    • 学会等名
      第57回日本神経化学会, 第36回日本生物学的精神医学会 合同年会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2014-09-29 – 2014-10-01
  • [学会発表] The effects of maternal separation on the anxiety- and fear-related behavior in the mice.2014

    • 著者名/発表者名
      Koyama N, Jia X, Hitoshi S
    • 学会等名
      第37回日本神経科学学会 (Neuroscience 2014)
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [学会発表] 恐怖回避モデルの動物モデル探索のための予備的研究2014

    • 著者名/発表者名
      小山なつ, 賈 暁静, 福家 聡, 等 誠司
    • 学会等名
      第36回日本疼痛学会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-06-20 – 2014-06-21
  • [学会発表] Epigenetic mechanisms underlying the generation and differentiation of neural stem cells.2014

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi S, Hayashi Y, Fuchigami T, Fuke S, Ishino Y, Ikenaka K
    • 学会等名
      12th Annual Meeting of the International Society for Stem Cell Research
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2014-06-18 – 2014-06-21
  • [備考] 統合臓器生理学部門 研究内容

    • URL

      http://www.shiga-med.ac.jp/~hqphysi1/physiol1/research/index-re.html

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公開日: 2016-06-01  

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