研究課題
脳は多数の神経細胞から構成されているが、個々の神経細胞には機能的な個性があり、異なる回路特性をもっている。クラスター型プロトカドヘリン（cPcdh）は脳神経系において強く発現している多様化した細胞表面タンパク質であり、遺伝子プロモーターの選択により個々の神経細胞ごとに異なるcPcdh遺伝子が確率的に発現している。今年度我々は、de novo型のDNAメチル基転移酵素であるDnmt3bが胚発生の初期にcPcdh遺伝子のプロモーター領域を差次的にDNAメチル化することを発見した。そこで神経細胞におけるDnmt3bの役割を明らかにするため、胎生致死であるDnmt3bノックアウトマウスからiPS細胞を樹立してキメラマウスを作製した。単一の神経細胞のレベルでの解析により、個々のDnmt3bを欠損したプルキンエ細胞は確率的に発現するcPcdh遺伝子の数が増加し、また、樹状突起の異常な分枝が認められた。これらのことから、発生初期においてDnmt3bによるDNAメチル化が個々の神経細胞におけるcPcdh遺伝子の確率的な発現の頻度を制御しており、樹状突起のパターン形成にも必要であることが明らかになった。この成果は神経細胞の個性化における新規のエピジェネティックな制御機構を示唆するものとして、Neuron誌にて論文発表を行った (Toyoda et al., 2014)。
1: 当初の計画以上に進展している
平成２６年度は研究計画の概要の通り、発生初期のエピジェネティック制御による神経細胞の多様化機構に関して計画以上に進み、論文発表を行うことができた (Toyoda et al., 2014, Neuron)。
これまで得られた結果の脳における詳細なメカニズムや役割について解析を進める予定である。
当初の計画以上に進展したため、次年度使用額の一部を前倒し請求した。
当初の計画通り使用する。
すべて 2014
すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)
Neuron
巻: 82 ページ: 94-108
10.1016/j.neuron.2014.02.005
実験医学
巻: 32 (14) ページ: 2263 -2266
