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。

The number of cells in the brain increases, the cell cycle stops, and the cells differentiate. For example, in the case of cell cycle differentiation, and cell cycle differentiation, cell cycle, cell cycle The number of factors included in the list of factors is about 95% of the total number of factors selected.つまり、ほとんどの転写因子には、复数のアイソフォームが存在しているのである。There are many different ways to study and analyze the differences between different factors. The applicant has been conducting research on the development of neurogenesis in small granular cells (GCP). GCP: ① High purity isolation and purification; ② Culture conditions: reproduction, maintenance of undifferentiated property; easy induction of differentiated property; ③ Functional analysis: possible in vivo genetic manipulation; and maintenance of characteristics. The diversity of the functions of differentiation factors in neurons is analyzed in the present study, and the characteristics of GCP and GCP are utilized in the present study. The cDNA extraction from neurons derived from GCP is implemented in the present study. As a result, about 24000 neurons and a few transcripts of neurons were detected. The Gene Ontology of the gene is expressed in the gene expression domain, and the gene expression domain is expressed in the gene expression domain. This is the first time that we have seen such a phenomenon.