ニューロン成熟過程におけるリンカーヒストンＨ１による協調的遺伝子発現制御機構

脳の最も基本的な素子であるニューロンは、発生期において神経系前駆細胞から生み出されたあと、形態的・分子的に大きく変化して機能的なニューロンへと成熟する。このような様々な形質の変化には、関係する極めて多数の遺伝子の発現変化を必要とすると予想される。それゆえ、機能的なニューロン形成のためには、多数の遺伝子を協調的に発現変化させることが必要であると考えられる。本研究では、「クロマチン状態」の制御、特にクロマチン凝集状態を司る主要な因子であるリンカーヒストンH1の制御に着目して、ニューロン成熟過程での協調的な遺伝子発現制御機構とその意義を解明することを目的としている。これまで、大脳切片の抗体染色により、ニューロンの成熟過程においてリンカーヒストンH1とそのリン酸化修飾が存在することを見いだし、その発現パターンの解析を行った。平成28、29年度には、当該H1アイソフォームのノックアウト（KO）マウスの作製に成功した。KOマウスを用いた検証により、大脳皮質ニューロンにおいて確かに当該H1およびH1リン酸化が存在することが明らかとなった。さらに、初代培養ニューロンを用いて、ある種の遺伝子発現や形態発達にH1リン酸化が重要である可能性を示唆するデータを得た。平成30年度には、作出したKOマウスを用いて、生体におけるニューロンの形態発達等へのH1リン酸化およびH1自身の貢献を検討した。その結果、生体においても、ニューロン発達に伴う遺伝子発現変化とある種の形質獲得にH1が重要である可能性を明らかにした。

脳の最も基本的な素子であるニューロンは、発生期において神経系前駆細胞から生み出されたあと、形態的・分子的に大きく変化して機能的なニューロンへと成熟する。このような様々な形質の変化には、関係する極めて多数の遺伝子の発現変化を必要とすると予想される。それゆえ、機能的なニューロン形成のためには、多数の遺伝子を協調的に発現変化させることが必要であると考えられる。本研究では、「クロマチン状態」の制御、特にクロマチン凝集状態を司る主要な因子であるリンカーヒストンH1の制御に着目して、ニューロン成熟過程での協調的な遺伝子発現制御機構とその意義を解明することを目的としている。これまで、大脳切片の抗体染色により、ニューロンの成熟過程においてリンカーヒストンH1とそのリン酸化修飾が存在することを見いだし、その発現パターンの解析を行った。平成28、29年度には、当該H1アイソフォームのノックアウト（KO）マウスの作製に成功した。KOマウスを用いた検証により、大脳皮質ニューロンにおいて確かに当該H1およびH1リン酸化が存在することが明らかとなった。さらに、初代培養ニューロンを用いて、ある種の遺伝子発現や形態発達にH1リン酸化が重要である可能性を示唆するデータを得た。平成30年度には、作出したKOマウスを用いて、生体におけるニューロンの形態発達等へのH1リン酸化およびH1自身の貢献を検討した。その結果、生体においても、ニューロン発達に伴う遺伝子発現変化とある種の形質獲得にH1が重要である可能性を明らかにした。