| 研究課題/領域番号 |
25430010
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 奈良県立医科大学 |
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研究代表者 |
吉原 誠一 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (90360669)
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| 研究分担者 |
高橋 弘雄 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (20390685)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 成体神経新生 / 嗅球 / スパイン / 転写因子 / 介在ニューロン |
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| 研究概要 |
大脳皮質や網膜において神経回路は感覚入力に応じて適切な神経回路へと再編されることが知られているが、その分子機構には不明な点が多い。ニューロンは一般的に大人になってから新しく生まれることはないが、匂い情報を処理する嗅球の抑制性介在ニューロン（傍糸球細胞及び顆粒細胞）は例外的に大人になっても産生されて新しい神経回路を形成し続けていることが近年明らかになってきた。我々は、嗅球の介在ニューロンにおいて神経活動依存的に発現が制御される遺伝子の探索・機能解析を行うことにより、感覚入力依存的な嗅球神経回路再編の分子機構の解析を行った。in situ hybridizationスクリーニングの解析により、PASドメインを持った転写調節因子であるNpas4遺伝子が嗅球顆粒細胞において匂い刺激による神経活動依存的に発現が制御されていることが明らかになった。嗅球顆粒細胞においてレンチウイルスの系を用いたNpas4遺伝子の過剰発現実験は樹状突起のスパイン密度の増加を引き起こした。一方、Npas4遺伝子のRNAiによるノックダウン実験及びNpas4ノックアウトマウスの解析から、Npas4遺伝子の発現の減少は嗅球顆粒細胞の樹状突起のスパイン密度の減少を引き起こすことが明らかになった。以上の結果から、Npas4遺伝子は匂いの感覚入力依存的な嗅球顆粒細胞の樹状突起のスパイン形成を制御し、機能的な嗅球神経回路形成に必要な遺伝子であることが明らかになった。
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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
本研究において、Npas4遺伝子は感覚入力依存的な嗅球顆粒細胞の樹状突起のスパイン形成を制御することを明らかにし、この研究成果をまとめて現在論文に投稿中である。このように研究成果が着実に得られており、さらに現在、Npas4遺伝子の下流遺伝子の探索及びその機能解析実験を行っており、今後さらなる研究の発展が期待できるため。
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| 今後の研究の推進方策 |
Npas4遺伝子は転写因子であり、下流においてスパイン形成を制御する分子の発現を制御していると推測される。このNpas4遺伝子の下流因子の探索をクロマチン免疫沈降法（ChIP-Seq)により行う。下流候補遺伝子の発現変動をNpas4遺伝子ノックアウトマウスの嗅球においてin situ hybridizationによって確認して、候補遺伝子の機能解析をレンチウイルスの発現系を用いて行う。
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