2022 Fiscal Year Annual Research Report
Positional and quantitative regulation of the central nervous cells by interaction of pattern formation, proliferation and differentiation timing
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20H03263
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
笹井 紀明 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (80391960)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
磯谷 綾子 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (20444523)
近藤 亨 北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 教授 (30270573)
別所 康全 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (70261253)
白井 学 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, オープンイノベーションセンター, 室長 (70294121)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ES細胞 / ソニック・ヘッジホッグ / BMPシグナル / コンピテンス / Phc1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、特に幹細胞の分化について２つの課題に取り組んだ。
まず、大脳腹側部のパターン形成についての理解を深めた。大脳腹側部に発現する２つの転写因子Nkx2.1, Nkx2.2について、これらの発現がソニック・ヘッジホッグ（Shh）シグナルの濃度依存的に決定されることを明らかにした。また、Nkx2.1とNkx2.2は相互に抑制する関係である一方、いずれもShhシグナルによって発現が誘導される。したがってShhが一定の活性量を超えると、この相互抑制がShhシグナル活性によって凌駕され、Nkx2.1とNkx2.2が同時に発現することが明らかになった。この成果は、大脳腹側部における細胞の多様性を生み出す転写ネットワークの一端を明らかにしたものとして重要である。
次に、幹細胞の神経の初期分化にクロマチン制御因子が関与することを明らかにした。ポリコーム型転写因子複合体の構成因子の１つ、Phc1は幹細胞が神経分化する際に必要で、Phc1ノックアウト細胞は神経分化できないことが明らかになた。また、ATACシーケンス法による解析から、Phc1欠損細胞は、未分化遺伝子や非神経遺伝子のクロマチンが閉塞しないためにこれらの遺伝子発現が抑制できず、その結果、神経遺伝子の発現が抑制されることが明らかになった。このように、Phc1は、幹細胞が神経分化するための「コンピテンス（能力）」を規定するために必要な因子であることが明らかになった。
これらの２つの成果から、幹細胞の初期神経分化過程のほか、脳構築におけるパターン形成の詳細が明らかになった。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(14 results)
