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情動や運動機能などに重要なドーパミン神経が作られる仕組みを解明 ~ドーパミン神経を作り出す遺伝子カクテルの発見~

2018/09/21

筑波大学生命環境系 堀江健生助教、笹倉靖徳教授の研究グループは、プリンストン大学、兵庫県立大学、甲南大学、沖縄科学技術大学院大学との共同研究により、ドーパミン神経の形成を選択的に誘導する遺伝子カクテルの同定に成功しました。

本研究では、ヒトに最も近い無脊椎動物であるホヤをモデルとして、ドーパミン神経が作られる仕組みについて、単一細胞トランスクリプトーム、遺伝子機能阻害などの手法を用いて徹底的な解析を行いました。その結果、ホヤのドーパミン神経の分化にはPtf1aMeisという2つの遺伝子が必須の役割をしていることを明らかにしました。さらに、Ptf1aMeis の遺伝子カクテルの導入により、ホヤの脳にある全ての細胞をドーパミン神経へと変換することに成功しました。また、ホヤのドーパミン神経は我々の視床下部とよばれる脳の領域にあるドーパミン神経と類似していることも、本解析から分かりました。

図 Ptf1aMeis の遺伝子カクテルの導入により、脳の全ての細胞がドーパミン神経へと変換した
A:Ptf1a のみを過剰発現した幼生。B: Ptf1aMeis の遺伝子カクテルを導入した幼生。緑色はドーパミン神経を示している。遺伝子カクテルの導入により脳の全ての細胞がドーパミン神経へと変換した

 

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