中間型神経前駆細胞を制御する新規分子機構の解明

本研究は、大脳皮質における神経前駆細胞の１つである中間型神経前駆細胞（IPCs）の増殖や分化を制御する分子メカニズムを明らかにすることを目的としている。自閉症感受性遺伝子のひとつであるAUTS2は、胎生期から生後にかけて大脳皮質であらゆる細胞に発現が認められ、これまで樹状突起形成やシナプス形成に重要な働きをすることが明らかとなっている。しかし、神経細胞産生におけるAUTS2の生理機能についてはほとんどわかっていない。これまでに我々は、Auts2変異マウスにおいて、IPCsの分裂が減少することを見出している。そこで、AUTS2がどのようにIPCsの増殖（分裂）や分化を制御しているのか、その分子メカニズムを明らかにするために、大脳皮質から単離したIPCsにおいてRNAseqやCUT&Tag-seq解析を行なった。その結果、数百の発現変動遺伝子を同定し、さらにAUTS2が直接制御する遺伝子も同定することができた。また、Auts2変異マウスにおいて発現が上昇していた下流遺伝子の一つを、子宮内電気穿孔法を用いて大脳皮質に過剰発現したところ、Auts2変異マウスと同様にIPCsの分裂が減少することを明らかにした。逆にその遺伝子をAuts2変異マウス内でノックダウンすると、IPCsの分裂の減少が回復することも明らかにした。さらに、AUTS2が制御する遺伝子のクロマチン状態についてヒストン修飾抗体を用いたCUT&Tag解析で調べたところ、それら遺伝子の転写制御領域では、抑制性のヒストン修飾が濃縮しているという興味深い結果が得られた。

本研究は、大脳皮質における神経前駆細胞の１つである中間型神経前駆細胞（IPCs）の増殖や分化を制御する分子メカニズムを明らかにすることを目的としている。自閉症感受性遺伝子のひとつであるAUTS2は、胎生期から生後にかけて大脳皮質であらゆる細胞に発現が認められ、これまで樹状突起形成やシナプス形成に重要な働きをすることが明らかとなっている。しかし、神経細胞産生におけるAUTS2の生理機能についてはほとんどわかっていない。これまでに我々は、Auts2変異マウスにおいて、IPCsの分裂が減少することを見出している。そこで、AUTS2がどのようにIPCsの増殖（分裂）や分化を制御しているのか、その分子メカニズムを明らかにするために、大脳皮質から単離したIPCsにおいてRNAseqやCUT&Tag-seq解析を行なった。その結果、数百の発現変動遺伝子を同定し、さらにAUTS2が直接制御する遺伝子も同定することができた。また、Auts2変異マウスにおいて発現が上昇していた下流遺伝子の一つを、子宮内電気穿孔法を用いて大脳皮質に過剰発現したところ、Auts2変異マウスと同様にIPCsの分裂が減少することを明らかにした。逆にその遺伝子をAuts2変異マウス内でノックダウンすると、IPCsの分裂の減少が回復することも明らかにした。さらに、AUTS2が制御する遺伝子のクロマチン状態についてヒストン修飾抗体を用いたCUT&Tag解析で調べたところ、それら遺伝子の転写制御領域では、抑制性のヒストン修飾が濃縮しているという興味深い結果が得られた。