2014 Fiscal Year Annual Research Report
染色体高次構造の変換による多様な神経細胞の産生
Publicly Offered Research
| Project Area | Neural Diversity and Neocortical Organization |
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| Project/Area Number |
25123711
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
平山 晃斉 大阪大学, 生命機能研究科, 特任助教(常勤) (40437398)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 大脳皮質 / CCCTC結合因子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞を特徴づける遺伝子発現には適切な高次染色体構造を形成することが重要である。これまでに高次染色体構造の形成において中心的な役割を担うCCCTC結合因子（CTCF）を分化した興奮性神経細胞で特異的に欠損させたマウスを解析し、CTCFが樹状突起やスパインの発達、体性感覚野のバレル構造形成に重要な因子であることを明らかにした。一方、神経幹細胞および抑制性神経細胞でのCTCFの役割は不明あった。
本研究では、大脳皮質神経幹細胞におけるCTCFの役割を解析するため、終脳領域の神経幹細胞特異的にCTCFを欠損させたマウスを作製した。神経細胞の分化マーカーを用いて解析したところ、一部はCTCF が欠損した神経幹細胞から神経細胞へ分化しているものの、大量の細胞死が認められた。次に、CTCF欠損マウスをp53欠損マウスと交配して、神経細胞死が起きないマウスの作製をおこなった。このマウスでも上記のマウスと同様に一部は神経細胞へ分化しているものの、野生型と比較して大脳皮質が薄いことがわかった。これらの結果は、CTCFが大脳皮質の神経細胞の分化に重要な役割を担っていることを示唆する。
一方、抑制性神経細胞におけるCTCFの役割を明らかとするため、抑制性神経細胞特異的にCTCFを欠損したマウスを作製して解析をおこなった。抑制性神経でCTCFを欠損したマウスはてんかん様の症状を示し、生後１ヶ月以内に死亡した。フラビン蛍光イメージング法により、２週齢のマウスを用いてヒゲを刺激した際のバレル皮質の反応を解析したところ、CTCF欠損マウスでは刺激に対応する皮質領域以外にも反応が広がることが明らかとなった。また、大脳皮質の組織化学的な解析により、CTCF欠損マウスではバレル構造は野生型と同様に形成されているが、抑制性神経細胞の分布に異常のあることが明らかとなった。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Developmental epigenetic modification regulates stochastic expression of clustered Protocadherin genes, generating single neuron diversity2014
Author(s)
Toyoda S, Kawaguchi M, Kobayashi T, Tarusawa E, Toyama T, Okano M, Oda M, Nakauchi H, Yoshimura Y, Makoto S, Hirabayashi M, Hirayama T, Hirabayashi T, Yagi T.
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Journal Title
Neuron
Volume: 82
Pages: 94-108
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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