神経発生段階特異的な転写因子アイソフォームの網羅的探索と機能解析

神经发育阶段特异转录因子亚型的全面搜索和功能分析

• 批准号: 22K15211
• 负责人: 大輪 智雄
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15211/
• 关键词: 神経発生; 小脳; 小脳顆粒細胞; 小脳顆粒細胞前駆細胞; ロングリードRNAシーケンシング; トランスクリプトーム解析; 神経科学; トランスクリプトーム; スプライシング

神経前駆細胞は増殖して自身の数を増やした後に、細胞周期を停止・離脱し、神経細胞へと分化する。それは極めて厳密にコントロールされており、多くの場合、増殖性・未分化性を担保する主となる因子も、細胞周期の離脱に関わる主となる因子も、転写因子であることが過去の様々な研究から示されている。これら転写因子を含む、複数のエクソンを持つ遺伝子のうち約95%のものが選択的スプライシングを受けることがヒトでは知られている。つまり、ほとんどの転写因子には、複数のアイソフォームが存在しているのである。しかしながら、多くの研究において、着目している転写因子のアイソフォームを区別した解析がなされていない。これまでに、申請者は、小脳顆粒細胞前駆細胞(GCP)を神経発生のモデルとして研究を行ってきた。GCPには、①高純度に単離・精製できること、や②培養条件によって増殖性・未分化性の維持または、分化への誘導が容易であること、③生体内で遺伝子操作による機能解析が可能である、という特徴を持つ。神経細胞の分化を担う因子の機能的多様性をスプライシングアイソフォームの観点から網羅的に解析するために、今回、申請者は、GCPの①と②の特徴を利用し、GCP由来の神経前駆細胞と神経細胞からcDNAを抽出し、ロングリードRNAシーケンシングを実施した。その結果、約24000個にも及ぶtranscriptsの神経前駆細胞と神経細胞における発現データを得た。これにより、一見、発現量は変わらない遺伝子でも、アイソフォームレベルでは発現が異なっている分子の同定や、アイソフォームレベルで神経発生におけるGene Ontologyの違いを明らかにすることが可能となった。これにより、今まで見過ごされていた神経発生因子の多様な制御機構を見つけることが期待できる。

駆 cells before god 経 は raised colonization し て itself の number を raised や し た after に, cell cycle を stop from し, god 経 cells へ と differentiation す る. そ れ は extremely め て 厳 dense に コ ン ト ロ ー ル さ れ て お り, multiple く の occasions, raised colonization, undifferentiated を guarantee す る main と な も る factor, cell cycle の from に masato わ る main と な る factor も, planning to write factor で あ る こ と が past の others 々 な research か ら shown さ れ て い る. こ れ ら planning write factor を む, plural の エ ク ソ ン を hold つ posthumous son 伝 の う ち about 95% の も の が sentaku of ス プ ラ イ シ ン グ を by け る こ と が ヒ ト で は know ら れ て い る. つ ま り, ほ と ん ど の planning write factor に は, plural の ア イ ソ フ ォ ー ム が exist し て い る の で あ る. し か し な が ら, multiple く の research に お い て, the mesh し て い る planning write factor の ア イ ソ フ ォ ー ム を difference し た parsing が な さ れ て い な い. こ れ ま で に, applicants は, small former 駆 脳 granule cells (GCP) を god 経 発 raw の モ デ ル と し て を line っ て き た. GCP に は, (1) high purity に 単 from, refined で き る こ と, や cultivate conditions に よ っ て raised colonization resistance, undifferentiated の maintain ま た は, differentiation へ の induced が easy で あ る こ と, (3) the body で heritage 伝 sub operations に よ る function resolution が may で あ る, と い う, 徴 を つ. God 経 cell の を bear う differentiation factor の function of multiple others を ス プ ラ イ シ ン グ ア イ ソ フ ォ ー ム の 観 point か ら snare に resolution す る た め に, today back, applicants は, GCP の 1) と (2) の 徴 を using し, GCP origin の と 経 god before god 経 駆 cells か ら cDNA を spare し, ロ ン グ リ ー ド RNA シ ー ケ ン シ ン グ を be Statin た. そ の results, some 24000 に も and ぶ transcripts の と 経 god before god 経 駆 cells に お け る 発 now デ ー タ を た. こ れ に よ り amount, a see, 発 now は - わ ら な い posthumous son 伝 で も, ア イ ソ フ ォ ー ム レ ベ ル で は 発 different showing が な っ て い の る molecules with や, ア イ ソ フ ォ ー ム レ ベ ル で god 経 発 raw に お け る Gene Ontology の violations い を Ming ら か に す る こ と が may と な っ た. こ れ に よ り, today ま で seen ご さ れ て い た god 経 発 raw factor の others more な system of the royal institution を see つ け る こ と が expect で き る.