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2011 Fiscal Year Annual Research Report

スプライシング暗号の解読による神経発生過程の解明

Research Project

Project/Area Number 21249013
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

萩原 正敏  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10208423)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大野 欽司  名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80397455)
武内 章英  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90436618)
Keywords神経発生 / mRNA / 大脳皮質
Research Abstract

マウスの大脳皮質形成をモデルとして、エクソンの網羅的発現解析により、神経分化・成熟過程で起こる遺伝子の発現様式の変化をスプライシングパターンおよびRNA結合蛋白発現量に注目したプロファイリング解析を行い、スプライシング制御を受ける遺伝子の同定と制御メカニズムの解析およびスプライシング制御因子の同定を目的とした。大脳皮質発生に重要な役割を果たすことが明らかとなったスプライシング制御因子に関しては、CLIP法にて標的RNA群を同定し、組織特異的遺伝子ノックアウトマウスを解析することにより、大脳皮質形成過程を規定するスプライシング暗号の全容解明と神経発生・大脳形成メカニズムの解明を目指した。
神経発生特異的スプライシングの総合的解析のため、発生過程の大脳をlaser capture microscopeにより神経幹細胞および分化神経細胞の領域に切り分け、そこからtotal RNAを抽出し、Exon Array解析を行った。この解析により、神経発生特異的に選択的スプライシング制御を受ける全遺伝子が抽出され、さらに神経分化過程で発現変動するスプライシング制御因子が同定された。一連の解析から、神経発生特異的スプライシング制御がどのような分子群を包括的に制御しているのを明らかにした。免疫組織学的解析によりスプライシング制御因子の発現プロファイリングを行い、個々の因子の機能の推定を行った。これらのスプライシング制御因子のノックアウトマウスの解析を一部行い、遺伝子変異マウスの脳を分化マーカーおよび機能マーカーを用いて組織学的に解析することにより、その機能の一端を明らかにできた。機能解析で異常を生じた神経系の解析から、スプライシング制御機構の異常によって引き起こされる中枢神経系疾患の病態解明につながる知見を得ることができた。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 8 results)

  • [Journal Article] Position-dependent and neuron-specific splicing regulation by the CELF family RNA-binding protein UNC-75 in Caenorhabditis elegans.2013

    • Author(s)
      Kuroyanagi H, Watanabe Y, Suzuki Y, and Hagiwara M.
    • Journal Title

      Nucleic. Acids Res.

      Volume: 41(7) Pages: 4015-4025

    • DOI

      doi:10.1093/nar/gkt097

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CELF family RNA-binding protein UNC-75 regulates two sets of mutually exclusive exons of the unc-32 gene in neuron-specific manners in Caenorhabditis elegans.2013

    • Author(s)
      Kuroyanagi H, Watanabe Y, and Hagiwara M.
    • Journal Title

      PLOS Genet.

      Volume: 9(2) Pages: e1003337.

    • DOI

      doi:10.1371/journal.pgen.1003337

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Challenges to congenital genetic disorders with "RNA-targeting" chemical compounds.2012

    • Author(s)
      Ogawa Y, Hagiwara M.
    • Journal Title

      Pharmacol Ther.

      Volume: 134(3) Pages: 298-305

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.pharmthera.2012.02.001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Muscle-specific splicing factors ASD-2 and SUP-12 cooperatively switch alternative pre-mRNA processing patterns of the ADF/cofilin gene in C. elegans.2012

    • Author(s)
      Ohno G, Ono K, Togo M, Watanabe Y, Ono S, Hagiwara M, Kuroyanagi
    • Journal Title

      PloS Genet

      Volume: 8(10) Pages: e1002991

    • DOI

      doi: 10.1371/journal.pgen.1002991

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Chemical targeting of RNA processing for new therapeutics of congenital diseases2012

    • Author(s)
      Masatoshi Hagiwara
    • Organizer
      THE 1st official of the INTERNATIONAL CHEMICALBIOLOGY SOCIETY
    • Place of Presentation
      Cambridge,USA.
    • Year and Date
      20121004-20121005
    • Invited
  • [Presentation] New chemicaltherapeutics ofcongenital genetic disorders targeting pre-mRNA.

    • Author(s)
      Masatoshi Hagiwara
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第7回年会、国際シンポジウム「新規疾患治療にむけたケミカルバイオロジー研究からの挑戦」
    • Place of Presentation
      京都
  • [Presentation] Challenges to Congenital Genetic Disorders with "RNA-targeting" Chemical Compounds

    • Author(s)
      Masatoshi Hagiwara
    • Organizer
      The 22nd CDB Meeting
    • Place of Presentation
      神戸
    • Invited
  • [Presentation] New chemical screens for drugs of congenital genetic disorders targeting pre-mRNAs

    • Author(s)
      Masatoshi Hagiwara
    • Organizer
      Gordon Research Conference
    • Place of Presentation
      Newport, USA
    • Invited
  • [Presentation] Challenges to congenital genetic disorder with “RNA-targeting” chemical compounds

    • Author(s)
      Masatoshi Hagiwara
    • Organizer
      SLAS2013 2nd Annual Conference & Exhibition
    • Place of Presentation
      ORLAND,FL,USA.
    • Invited
  • [Presentation] 「 RNAを標的とする創薬によって難治疾患に挑む」

    • Author(s)
      萩原正敏
    • Organizer
      第36回阿蘇シンポジウム
    • Place of Presentation
      熊本
    • Invited
  • [Presentation] 「Neural development and splicing code」

    • Author(s)
      萩原正敏
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会「RNA結合タンパクと病態シンポジウム」
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Invited
  • [Presentation] 「スペックルズ・パラスペックルズに局在するRNA結合蛋白の機能」

    • Author(s)
      萩原正敏
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Invited
  • [Presentation] 「プロテオームの多様性創出のメカニズムについて」

    • Author(s)
      萩原正敏
    • Organizer
      HUPOサテライトシンポジウム
    • Place of Presentation
      京都
    • Invited

URL: 

Published: 2014-07-24  

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