非対称細胞分裂研究チーム　理化学研究所多細胞システム形成研究センター（CDB）

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非対称細胞分裂研究チーム

チームリーダー

松崎文雄（Ph.D.）

ショウジョウバエと哺乳類をモデルとして、神経幹細胞の振舞いから脳の形成原理を探る

脳の発生は、少数の神経幹細胞からなる一枚のシートを丸めたチューブから出発し、きわめて複雑な神経ネットワークへと変貌する驚くべきプロセスです。神経細胞の数や脳の層構造の形成といった脳の基本的な設計図は遺伝情報として幹細胞に格納され、発生の進行にともなって、順次引き出されてゆくと考えられています。私たちの研究室は、主にマウスとショウジョウバエをモデル動物として、生きたまま幹細胞を観察するライブイメージング、物理化学的なアプローチなどの多様な方法を駆使して、脳のグランドプランを決定する神経幹細胞のプログラムを解析しています。

研究テーマ

1. 神経発生の遺伝的プログラムの研究
2. 神経幹細胞の非対称分裂の研究

ニュース一覧

2017.1.25: 胎児の脳細胞に簡便に目的の遺伝子を挿入できる新技術
2016.11.21: 生体内でゲノム編集を可能にする新技術「HITI」
2016.11.15: 患者由来iPS細胞から作った小脳の細胞で病態解明へ
2016.5.6: 細胞周期を止めても神経前駆細胞の「時計」は進む
2012.10.10: 海馬歯状回の神経細胞が分化の方向を決める仕組み
2012.3.20: GPCRシグナルが細胞の方向性を決める
2011.8.5: 詰め込まれて、押し出されて：細胞核がエレベーター運動する仕掛け
2011.7.4: 脳進化をもたらした神経幹細胞の新たな分裂様式
2010.11.15: 非対称性の喪失が異常な幹細胞分裂を引き起こす
2008.9.18: 神経前駆細胞の多様性と分化のメカニズムに新たな知見
2008.1.8: LGNが神経上皮細胞の自己複製能を維持している
2006.5.15: 増殖か分化か：細胞極性と分裂軸をカップリングするメカニズムに新たな知見
2003.5.27: 非対称細胞分裂に関する新しい知見

主要論文

Suzuki K, et al. In vivo genome editing via CRISPR-Cas9 mediated homology-independent targeted integration. Nature 540, 144–149 (2016). doi:10.1038/nature20565

Tsunekawa Y, et al. Developing a de novo targeted knock-in method based on in utero electroporation into the mammalian brain. Development 143, 3216–3222 (2016). doi: 10.1242/dev.136325

Okamoto M, et al. Cell cycle–independent transitions in temporal identity of mammalian neural progenitor cells. Nat Commun 7, 11349 (2016). doi:10.1038/ncomms11349

Matsuzaki F and Shitamukai A. Cell division modes and cleavage planes of neural progenitors during mammalian cortical development. Cold Spring Harb Perspect Biol 7, a015719 (2015). doi:10.1101/cshperspect.a015719

Pilz G A, et al. Amplification of progenitors in the mammalian telencephalon includes a new radial glial cell type. Nat Commun 4, 2125 (2013). doi:10.1038/ncomms3125

Yoshiura S, et al. Tre1 GPCR signaling orients stem cell divisions in the Drosophila central nervous system. Dev Cell 22, 79–91 (2012). doi:10.1016/j.devcel.2011.10.027

研究室ホームページ

fumio[at]cdb.riken.jp
[at]を@に変えてメールしてください

求人

ショウジョウバエ神経幹細胞の非対称分裂

哺乳類の大脳皮質の形成過程では、分裂方向のゆらぎが神経幹細胞の移動を惹起する。このメカニズムは哺乳類一般に備わっているが、霊長類などの複雑脳の形成では、新しい幹細胞層の形成に利用され、脳の複雑化の寄与していると考えられる。

大脳皮質と異なり、マウス脳基底核の形成では、神経幹細胞から多様なタイプの神経前駆細胞が生じ、ニューロンの数を飛躍的に増加させる

CRISPR/Cas9システムとin uteroエレクトロポレーションを組み合わせ、マウス胎児脳の神経前駆細胞に目的の遺伝子をゲノム上の特定の部位に効率よく挿入できる新たな手法を開発した。この方法によれば、二色の蛍光マーカー遺伝子を同一遺伝子の相同染色体上に挿入することで、両対立遺伝子に挿入された細胞を視覚的に識別できる。