2018 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of chromatin structure in degenerating neurons
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18H02723
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
山中 智行 同志社大学, 研究開発推進機構, 准教授 (00381575)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
貫名 信行 同志社大学, 脳科学研究科, 教授 (10134595)
岩田 淳 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (40401038)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 神経変性疾患 / ハンチントン病 / クロマチン免疫沈降 / 次世代シーケンス解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ハンチントン病等のポリグルタミン病は、唯一核内に病因タンパク質の重合体（核内封入体）が形成される神経変性疾患である。神経細胞核内の機能異常がその疾患進行に関わっていると考えられ、実際、数千もの遺伝子が発現変化することが見出されている。これまでに、我々を含めた研究グループから、NF-Yなどいくつかの転写調節因子がハンチンチン封入体に取り込まれ、活性阻害されることが報告されている（Yamanaka T et al. EMBO J 2008, Hum Mol Genet 2010、PLoS ONE 2014 etc）。これらの結果は遺伝子発現異常による神経変性機構を一部説明するものであるが、これまで同定された約20個の転写調節因子では多大な遺伝子発現変化は説明できていない。すなわち、よりダイナミックな核内変化が存在すると予想される。本研究では、ハンチントン病の核内封入体を指標に変性神経細胞の細胞核を単離する方法を確立し、世界で初めて最新ゲノム技術を用いた変性神経細胞での包括的クロマチン構造解析を行うことにより、神経変性に関わる新規病態メカニズムを明らかにする。本年度は、ハンチントン病モデルマウス脳から神経細胞核を分離するため、まず、脳を懸濁し、NeuN抗体にて神経細胞核を標識し、セルソーターにて単離する方法を確立した。この細胞核よりゲノムDNAを抽出し、クロマチン免疫沈降やクロマチン構造解析に向け準備を進めている。一方、ハンチンチン凝集体に結合する転写因子NF-Yについて、その中枢神経系における機能解析をマウスを用いてさらに進め、Burke Neurological Institute Special Seminarにて口頭発表を行った（招待講演）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ハンチントン病モデルマウス脳から、NeuN抗体を用いたセルソーターにて神経細胞核を単離する方法を確立した。現在、この細胞核よりゲノムDNAを抽出し、クロマチン構造解析の準備を進めている。実際、NF-Yや修飾ヒストンなどのクロマチン免疫沈降を進めており、ゲノムDNAの沈降が確認されつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに確立した手法を用いて、次世代シーケンス解析により、クロマチンの構造解析を進めていく。まずはクロマチン免疫沈降物の次世代シーケンス解析を行い、NF-Yなどの疾患関連因子や修飾ヒストンのゲノムDNA結合領域を網羅的に特定する。同時に、3C法などを用いてクロマチンの構造変化を検討する。
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Research Products
(9 results)
