神経可塑性への系統的システム生物学アプローチ

神经可塑性的系统生物学方法

• 批准号: 20241047
• 负责人: CARNINCI Piero
• 金额: $ 31.62万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20241047/
• 关键词: ゲノム; ノンコードRNA; レトロトランスポゾン; iPS; 幹細胞; 再プログラム; 転写; RNA発現; プロモーター; ノンーコードRNA; エピゲノム; ナノCAGE; 非コードRNA; バルプロ酸; トリコスタチンA; ヒストン脱アセチル化酵素; トランスクリプトーム; 可塑性; Deep-RACE

我々は、マウス大脳皮質の興奮性グルタミン酸作動性錐体(Py)神経細胞と抑制性GABA作動性Parvalbumin(Pv)神経細胞で発現している転写産物を、次世代シークエンサーであるイルミナ社ゲノムアナライザーを用いて、網羅的に解析した。この際、脳の可塑性を再活性化することがわかっている(未発表)、バルプロ酸(VPA)とtricostatin A(TSA)による処理も合わせて行い、トランスクリプトームの変化を調べた。今年度行った、神経細胞調製とRNA抽出についてのプロトコール改変(投稿準備中)と96穴プレートを用いた並列nanoCAGEプロトコルの標準化(Salimullah et al. 2011;doi:10.1101/pdb.prot5559)のおかげで、現在までに、Py神経からは195,459,905個の、Pv神経からは275,065,042個のシークエンスタグを得ることができた。ここから、それぞれの神経細胞で発現する、900万ヶ所以上(Py)と2600万ヶ所以上(Pv)の転写開始点を同定した。これらのデータは、これまでに単離されたいかなる神経細胞においても実現され得なかった、最も網羅的なトランスクリプトームデータを提供する。このデータを使って、Py神経細胞における可塑性の再活性化に伴って発現量の変化する遺伝子の予備的な候補を絞り込み、そのオントロジー解析の結果と合わせて2010年度日本分子生物学会年会にて発表した(Noro et al.poster#:2P-1186)。今後は、今年度投稿、受理されたCAGEscan技術(Plessy et al. Nature Method, 2010;7(7):528-34)を用いて、シークエンスタグの3'側も読み、転写開始点や発現量だけではなく、転写産物の構造をも明らかにできると考えている。すでに、両側読みされたシークエンスタグは、Py神経から60,270,789個、Pv神経から53,439,327個得られており、これらの網羅的データから、可塑性の再活性化に伴って変化するRNAプロセシングの全容を解明していきたい。尚、今年度は、国内6件、海外5件の口頭・ポスター発表により、本研究の成果が所外に公開された。

I 々 は, マ ウ ス big 脳 cortical excitability の グ ル タ ミ ン acid actuation sex cone (Py) god 経 cell と inhibitory GABA actuation Parvalbumin (Pv) god 経 cells で 発 now し て い る product planning write を, next generation シ ー ク エ ン サ ー で あ る イ ル ミ ナ club ゲ ノ ム ア ナ ラ イ ザ ー を with い て, snare に parsing し た. こ の interstate, 脳 の plasticity を again activeness す る こ と が わ か っ て い る (not 発 table), バ ル プ ロ acid (VPA) と tricostatin A (TSA) に よ る 処 Richard も close わ せ て い, ト ラ ン ス ク リ プ ト ー ム の variations change を adjustable べ た. Our line っ た, god 経 cells modulation と RNA extraction に つ い て の プ ロ ト コ ー ル change - (contribute to) と 96 hole プ レ ー ト を with い た parallel nanoCAGE プ ロ ト コ ル の standardization (Salimullah et al. 2011; Doi: 10.1101 / PDB. Prot5559) の お か げ で, now ま で に, Py god 経 か ら は 195459905 の, Pv god 経 か ら は 275065042 の シ ー ク エ ン ス タ グ を have る こ と が で き た. こ こ か ら, そ れ ぞ れ の god 経 cells で 発 now す る, 9 million ヶ so (Py) と (Pv) on 26 million ヶ so の planning write with fixed starting point を し た. こ れ ら の デ ー タ は, こ れ ま で に 単 from さ れ た い か な る god 経 cells に お い て も be presently さ れ have な か っ た, most も snare な ト ラ ン ス ク リ プ ト ー ム デ ー タ を provide す る. こ の デ ー タ を make っ て, Py god 経 cell に お け る plasticity の activeness に again with っ て 発 amount is の variations change す る posthumous son 伝 の reserve な alternate を wring り 込 み, そ の オ ン ト ロ ジ ー parsing の result と わ せ て molecular biology society annual meeting 2010 Japan に て 発 table し た (Noro et al.poster#:2P-1186. In the future された, this year, submissions will be accepted されたCAGEscan technology (Plessy et al. Nature Method, 2010; Seven (7) : 528-34) を い て, シ ー ク エ ン ス タ グ の 3 'side も 読 み, planning to write start や 発 now quantity だ け で は な く, product planning to write の structure を も Ming ら か に で き る と exam え て い る. す で に, struck side 読 み さ れ た シ ー ク エ ン ス タ グ は, Py god 経 か ら 60270789, Pv god 経 か ら 53439327 to ら れ て お り, こ れ ら の snare of デ ー タ か ら and plasticity の again activeness に っ て variations change す る RNA プ ロ セ シ ン グ の full capacity を interpret し て い き た い. This year, によ, 6 domestic cases and 5 overseas cases were orally and ポスタ ポスタ were published によ ポスタ, and the <s:1> research results of this study were made public outside the が institute に された.

项目成果

Practical application of nanoCAGE on a single type of adult neurons having their plasticity reactivated by HDAC inhibitors

nanoCAGE 在单一类型成年神经元上的实际应用，其可塑性被 HDAC 抑制剂重新激活

• 发表时间: 2010
• 作者: 阿相英孝;野村直洋;小野幸子;H. Yonai and H. Murata;Noro Yukihiko
• 通讯作者: Noro Yukihiko

RNA dust: where are the genes?

• DOI: 10.1093/dnares/dsq006
• 发表时间: 2010-04
• 期刊: DNA research : an international journal for rapid publication of reports on genes and genomes
• 作者: Carninci P

High-throughput verification of transcriptional starting sites by Deep-RACE

• DOI: 10.2144/000113066
• 发表时间: 2009-02-01
• 期刊: BIOTECHNIQUES
• 影响因子: 2.7
• 作者: Olivarius, Signe;Plessy, Charles;Carninci, Piero
• 通讯作者: Carninci, Piero

Nano CAGE promotome analysis of the mouse olfactory epithelium

小鼠嗅上皮细胞的 Nano CAGE 基因组分析

• 发表时间: 2008
• 作者: Sugiyama;Y.;後藤由季子;CARNINCI Piero
• 通讯作者: CARNINCI Piero

Mapping RNAs and their cellular compartmentalization via analysis of capped 5' ends of RNAs

通过分析 RNA 的加帽 5 末端绘制 RNA 及其细胞区室化图谱

• 发表时间: 2009
• 作者: 檜垣知恵;阿相英孝;小野幸子;T. Kitahara and T. Tsuchiya;Piero Carninci
• 通讯作者: Piero Carninci