研究成果の紹介
中島欽一教授が第4回日本分子生物学会三菱化学奨励賞を受賞
12月7日付けで、分子神経分化制御学講座の中島欽一教授が、第4回日本分子生物学会三菱化学奨励賞を受賞しました。本賞は、分子生物学の進歩に寄与する独自にして独創的・革新的な研究を発表し、将来の発展を期待し得る40歳未満の研究者に授与されるものです。
受賞コメント
この度は、「第4回日本分子生物学会三菱化学奨励賞」を受賞することができ大変うれしく思っています。努力をすれば他の人も認めてくれるような仕事がやれることの証明でもあり、感慨深いものがあります。もちろんこれまで色んな形で支えてくれた人々への感謝の気持ちも忘れずにいたいと思っています。奈良では研究室を主宰する立場にもなり、今後は一研究者としてだけではなく、指導者としての役割も果たしつつ研究を楽しんでやれればと考えています。
受賞内容
「細胞外因子と細胞内エピジェネティクス機構による神経系細胞の分化・可塑性制御」
神経幹細胞は自己複製能を持つと共に、ニューロン、アストロサイト及びオリゴデンドロサイトへの多分化能を有した細胞である。本受賞者らはまず、LIF(白血病阻止因子)及びBMP(骨形成因子)2という全く異なるサイトカインが、神経幹細胞からアストロサイトへの分化を相乗的に誘導すること及びその分子基盤を明らかにした(図A)。その後のいくつかの研究成果を経て、2001年には神経幹細胞の分化制御にエピジェネティクスという新しい概念を導入した先駆的な論文を発表した(図B)。また、米国ソーク研究所へ留学した際の研究に関しても数々の論文を発表している。2004年に奈良先端科学技術大学院大学で独立してからは今年、メチル化DNA結合タンパク質群がニューロンの分化可塑性に重要な役割を果たすことも報告した。以上のように本受賞者のこれまでの研究は「細胞外因子と細胞内エピジェネティクス機構による神経系細胞の分化・可塑性制御」というテーマを扱う一貫したものである。
図A 異なるサイトカインLIFとBMP2でそれぞれ活性化される転写因子STAT3とSmadは、核内で転写共役因子p300を介して結合し、相乗的に標的遺伝子の転写を誘導する。
図B 胎生中期の神経幹細胞ではGFAPなどアストロサイト特異的遺伝子のSTAT3結合部位がメチル化を受けているが、発生が進むに連れその部位の脱メチル化が生じ、アストロサイトへと分化できるようになる。
関連する論文
- Setoguchi, H., Namihira, M., Kohyama, J., Asano, H., Sanosaka, T. & Nakashima, K. Methyl-CpG binding proteins are involved in restricting differentiation plasticisy in neurons. J Neurosci Res 84, 969-979 (2006).
- Shimozaki, K., Namihira, M., Nakashima, K. & Taga, T. Stage- and site-specific DNA demethylation during neural cell development from embryonic stem cells. J Neurochem 93, 432-439 (2005).
- Muotri, A.R., *Nakashima, K., Toni, N., Sandler, V.M. & Gage, F.H. Development of functional human embryonic stem cell-derived neurons in mouse brain. Proc Natl Acad Sci U S A 102, 18644-18648 (2005).
- Wurmser, A.E., Nakashima, K., Summers, R.G., Toni, N., D'Amour, K.A., Lie, D.C. & Gage, F.H. Cell fusion-independent differentiation of neural stem cells to the endothelial lineage. Nature 430, 350-356 (2004).
- Setoguchi, T., #Nakashima, K., Takizawa, T., Yanagisawa, M., Ochiai, W., Okabe, M., Yone, K., Komiya, S. & #Taga, T. Treatment of spinal cord injury by transplantation of fetal neural precursor cells engineered to express BMP inhibitor. Exp Neurol 189, 33-44 (2004).
- Nakashima, K., Colamarino, S. & #Gage, F.H. Embryonic stem cells: staying plastic on plastic. Nat Med 10, 23-24 (2004).
- Kuwabara, T., Hsieh, J., Nakashima, K., Taira, K. & Gage, F.H. A small modulatory dsRNA specifies the fate of adult neural stem cells. Cell 116, 779-793 (2004)
- Hsieh, J., *Nakashima, K., Kuwabara, T., Mejia, E. & Gage, F.H. Histone deacetylase inhibition-mediated neuronal differentiation of multipotent adult neural progenitor cells. Proc Natl Acad Sci U S A 101, 16659-16664 (2004).
- Shimozaki, K., #Nakashima, K., Niwa, H. & #Taga, T. Involvement of Oct3/4 in the enhancement of neuronal differentiation of ES cells in neurogenesis-inducing cultures. Development 130, 2505-2512 (2003).
- Takizawa, T., #*Nakashima, K., Namihira, M., Ochiai, W., Uemura, A., Yanagisawa, M., Fujita, N., Nakao, M. & #Taga, T. DNA Methylation Is a Critical Cell-Intrinsic Determinant of Astrocyte Differentiation in the Fetal Brain. Dev. Cell 1, 749-758. (2001).
- Nakashima, K., Takizawa, T., Ochiai, W., Yanagisawa, M., Hisatsune, T., Nakafuku, M., Miyazono, K., Kishimoto, T., Kageyama, R. & Taga, T. BMP2-mediated alteration in the developmental pathway of fetal mouse brain cells from neurogenesis to astrocytogenesis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 98, 5868-5873 (2001).
- Nakashima, K., Yanagisawa, M., Arakawa, H., Kimura, N., Hisatsune, T., Kawabata, M., Miyazono, K. & Taga, T. Synergistic signaling in fetal brain by STAT3-Smad1 complex bridged by p300 . Science 284, 479-482 (1999).
- Nakashima, K., Wiese, S., Yanagisawa, M., Arakawa, H., Kimura, N., Hisatsune, T., Yoshida, K., Kishimoto, T., Sendtner, M. & Taga, T. Developmental requirement of gp130 signaling in neuronal survival and astrocyte differentiation. J. Neurosci. 19, 5429-5434 (1999).
（2006年12月01日掲載）
