幼年期の脳発達を司る神経細胞種特異的な遺伝子発現調節：コヒーシンの役割

控制儿童早期大脑发育的基因表达的神经元细胞类型特异性调节：粘连蛋白的作用

• 批准号: 21K06389
• 负责人: 酒井 晶子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06389/
• 关键词: コヒーシン; 神経発達; 抑制性ニューロン; クロマチン制御; コルネリア・デ・ランゲ症候群; 精神疾患; 転写制御; クロマチン

ほ乳類の幼若脳において、経験により神経回路の可塑性が高まる臨界期は、抑制性ニューロン（特にパルブアルブミン陽性PV細胞）の発達・成熟過程で起こる。しかし、PV細胞が分化した後の発達過程における遺伝子発現制御はよく分かっていない。本研究では、クロマチン高次構造を制御し遺伝子発現を調節するコヒーシンに焦点を当て、PV細胞の発達における役割を調べている。本年度は、昨年度に構築した少数細胞のクロマチン修飾状態をゲノムワイドに調べるCUT&Tag法を用いて、マウス脳発達過程におけるヒストン修飾についてPV細胞特異的な解析を進めた。コヒーシン関連因子のPV細胞特異的コンディショナルノックアウト(cKO)マウス脳より分取したPV細胞では、野生型と比較し、発現の低下している一部の遺伝子座において、活性化に関わるヒストン修飾（H3K27AcおよびH3K4me3）が減少していた。cKOマウスではPV細胞機能に重要な遺伝子の発現異常およびPV細胞の成熟遅延が見られることと合わせると、コヒーシンはPV細胞の発達に関わる遺伝子のクロマチン修飾および正常な発現制御に必要であると考えられた。更に、大脳皮質神経細胞の約8割を占める興奮性ニューロンについても臨界期における遺伝子発現とコヒーシン関連因子の役割を解析するため、トランスクリプトーム解析およびATAC-seqによる遺伝子制御領域の解析を進めている。コヒーシン関連因子は精神遅滞を伴うCornelia de Lange(CdLS)症候群の原因遺伝子であり、本研究の結果はCdLSの神経細胞病態解明の一端となることが期待される。

The critical period of development and maturation of the juvenile and neurotrophic circuits of breast cancer (especially the development and maturation of neurotrophic cells) The development of PV cells after differentiation is controlled by gene development. In this study, higher-order structures control and regulate the development of PV cells. This year, compared with the previous year, the construction of a small number of cells in the modified state of the CUT&Tag method has been carried out in the process of development, modification and analysis of PV cells. PV cell-specific gene expression profiles of C-related factors (cKO) were reduced in some of the gene loci associated with activation (H3K27Ac and H3K4me3) compared to wild-type and isolated PV cells. CKO is important for PV cell development and maturation. CKO is important for PV cell development. In addition, the analysis of the excitatory critical period of cortical neurons and the correlation factors between the excitatory critical period and the ATAC-seq critical period of cortical neurons is further developed. The results of this study are expected to reveal the cause of Cornelia de Lange(CdLS) syndrome associated with mental retardation.

项目成果

Experience-dependent development of interneuron in juvenile brain requires cohesin-loader Nipbl

青少年大脑中间神经元的经验依赖性发育需要粘连蛋白装载机 Nipbl

• 发表时间: 2021
• 作者: Sakai;A.;Nakato;R.;Oba;G.M.;Peters. H.;Shirahige;K.;Sugiyama;S.
• 通讯作者: S.

Newcastle University,(英国)

纽卡斯尔大学（英国）

幼若脳の神経発達においてコヒーシンローダーは遺伝子発現とクロマチン制御に必要である

年轻大脑神经发育过程中的基因表达和染色质调节需要粘连蛋白装载机

• 发表时间: 2022
• 作者: 酒井晶子;中戸隆一郎;大庭ジーナ未来;Heiko Peters;白髭克彦;杉山清佳
• 通讯作者: 杉山清佳