2018 Fiscal Year Annual Research Report
ニューロン分化の過程で協調的に多数の遺伝子発現を制御する機構の解明
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18J23116
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
坂井 星辰 東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| Keywords | ニューロン / クロマチン / 遺伝子発現制御 / エピジェネティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ニューロンは、分化の過程で形態や機能、遺伝子発現状態を大きく変化させることが知られている。ところがこのような性質の変化はin vitro系や、ある時期の脳を取り出して神経系前駆細胞およびニューロンの違いを記述した実験系で報告されたものであり、異なる種類のニューロンが次々と生み出されるマウス大脳新皮質において、個々のニューロンがどのような性質変化を通じて成熟するかについては分かっていない。そこで本研究ではある時期に分化したマウス大脳新皮質ニューロンをラベルし、様々な成熟段階において性質を解析することで、生体内で個々のニューロンがどのように成熟してゆくかを明らかにすることを目指す。
我々はこれまでにニューロン分化過程での遺伝子発現の変化を解析し、遺伝子全体の数割にもおよぶ多数の遺伝子の発現量が分化の過程で有意に変化していたことを見出した。これは、ニューロン分化期に多数の遺伝子の発現を協調的に制御するメカニズムが存在する可能性を示唆している。本年度はそのメカニズムの候補として、遺伝子発現に密接に関わるクロマチン凝集状態の制御に特に着目して解析を行った。その結果、ニューロンの分化過程で多くの領域でクロマチン凝集状態が変化すること、クロマチン凝集状態の変化は遺伝子発現の変化と対応すること、特定のエピジェネティック修飾が入った領域で特にクロマチン凝集状態の変化が起きていることを示唆するデータを得た。今後さらに解析をすすめ、クロマチン凝集状態が変化した領域がニューロンの機能の獲得に寄与した可能性を検討する予定である。
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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
本年度ある時期に分化したマウス大脳新皮質ニューロンにおいて、成熟する過程でクロマチン凝集状態が変化した領域を同定し、様々な解析を行った。本年度に行った解析より、ニューロン分化期にクロマチン凝集状態を制御するメカニズムや意義を示唆するデータが得られており、ニューロン分化期に多数の遺伝子発現状態を制御しうるメカニズムとしてのクロマチン凝集状態の制御の重要性を明らかにしつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はクロマチン凝集状態の変化が特に頻度高く観察された特定のエピジェネティック修飾に着目することで、ニューロン分化期にクロマチン凝集状態を制御するメカニズムおよびその生物学的意義に迫る予定である。
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Research Products
(1 results)
