神経幹細胞の発生時期特異的な運命決定機構の解明

阐明神经干细胞发育阶段特异性命运决定机制

基本信息

批准号：
15H02357
负责人：
後藤由季子
金额：
$ 9.98万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15H02357/
关键词：
幹細胞生物学・再生・修復クロマチン制御

项目摘要

（１）大脳新皮質神経幹細胞が発生時期依存的に運命転換するメカニズムを明らかにする。PcGが発生時期依存的に特定のターゲット遺伝子を抑制することで神経幹細胞の運命転換が起こるが、このPcGの時期依存性と遺伝子座特異性を生じる機構を調べる。特にHMGAがPcGの機能と拮抗し、HMGAの量が時間を計るタイマーとなっているという仮説を検証する。(i)HMGA1, A2の条件的ノックアウトマウスの確立を進めている。またHMGA1, HMGA2のそれぞれを過剰発現した際のPcG構成因子およびH3K27me3のChIP-seqを行った。(ii)PcGターゲット遺伝子座におけるHMGA結合DNA配列が、PcGドメイン拡大のタイミング制御に必要であるかを検討する。HMGAタンパク質はAT rich配列に結合することが知られており、実際発生早期においてHMGA2タンパク質の結合がAT rich配列に見られる事をいくつかのPcGターゲット遺伝子座において確認している。そこでこれらのAT rich配列をCRISPR/Cas9系により切断除去するコンストラクトを作製し、神経幹細胞に導入する実験を行った。（２）胎生期に脳を作る大多数の神経幹細胞（発生時期依存的に運命転換し、ニューロン分化能を失う）と成体神経幹細胞の胎生期における起源細胞（運命転換せず、ニューロン分化能を一生維持する）の比較によって、運命転換の違いを生じる分子基盤を明らかにする。起源細胞の形成には細胞周期抑制因子p57が関与するという結果を得ているので、p57の過剰発現ならびにノックアウトした神経幹細胞の発現プロファイルを検討した。これらの実験に着手したので、今後は基盤Sにて継続して研究を行う予定である。

（1）阐明新皮质神经干细胞根据发育时期改变其命运的机制。 PCG以时间依赖性的方式抑制特定的靶基因，从而导致神经干细胞的命运变化，我们研究了导致PCG定期依赖于时机和基因座特异性的机制。特别是，我们将测试HMGA拮抗PCG功能的假设，而HMGA的量是测量时间的计时器。（i）我们目前正在为HMGA1和A2建立条件淘汰小鼠。此外，当HMGA1和HMGA2过表达时，使用PCG组成因子和H3K27me3进行芯片seq。（ii）我们将检查PCG域扩展的时序控制PCG目标基因座的HMGA结合DNA序列是否需要。已知HMGA蛋白与AT富序列结合，并在几个PCG靶基因座上证实，在早期发育中，在富集序列中实际上可以看到HMGA2蛋白的结合。因此，创建了一种构建体，以使用CRISPR/CAS9系统在丰富的序列中去除这些构建体，并进行了一个实验，其中将细胞引入神经干细胞中。（2）比较在胎儿阶段使大脑造成大脑的大多数神经干细胞（这会根据发育期的命运和失去神经元分化能力）和成年神经干细胞在胎儿阶段的起源细胞（在胎儿阶段维持神经元分化能力在其余生的情况下保持神经元分化能力而不会改变他们的分子基础，从而揭示出差异的差异。由于细胞周期抑制剂p57参与原始细胞的形成，我们研究了p57的过表达以及被敲除神经干细胞的表达谱。随着这些实验的开始，我们计划将来继续研究。