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Physiological significance of ultradian oscillatory gene expression

超电振荡基因表达的生理意义

基本信息

批准号：
21H04976
负责人：
影山龍一郎
金额：
$ 381.56万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-05-18 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

神経幹細胞でHes1の発現が振動すると活性化状態に、高レベルで持続すると静止状態になる。そこで、Hes1の発現が振動する神経幹細胞、およびHes1の発現が高レベルで持続する神経幹細胞からRNAを回収し、異なる発現を示す細胞周期制御遺伝子を網羅的に探索した。その結果、サイクリン依存性キナーゼ阻害因子p21を同定した。Hes1の発現が振動するとp21の発現が抑制されて神経幹細胞の増殖が活性化されるのに対して、Hes1の発現が高レベルで持続するとp21の発現が増加して神経幹細胞の増殖が抑制されることが分かった。前者の場合は、Hes1がp21プロモーターに直接結合することでp21の発現を抑制した。後者の場合は、初めHes1はp21の発現を抑制したが、10時間後あたりからDusp7の発現を抑制してリン酸化Erkを増やすことでp21の発現を増加させた。したがって、Hes1は振動か持続かという発現動態を変えることによってp21の発現を抑制あるいは増加し、神経幹細胞の増殖を活性化あるいは抑制化することが明らかになった。次に、神経幹細胞に光遺伝学的Hes1発現誘導システムを導入し、Hes1の発現を２.5時間周期で同期振動させて経時的にRNAを回収しトランスクリプトーム解析を行った結果、Hes1と同期振動する417遺伝子を同定した。この中に、多くの細胞周期制御遺伝子が含まれていたので、今後、これらの遺伝子とHes1の発現振動との関係を明らかにする予定である。神経幹細胞ではHes1の発現振動によってプロニューラル遺伝子Neurog2の発現が振動する。その下流因子を解析したところ、徐々に蓄積してHes1の発現を抑制した。したがって、Hes1及びNeurog2のパルス数は非対称分裂開始のタイマーの役割を担うことが示唆された。

The stem cells of God's Hes1 are in a vibrating and activated state, and the high stem cells are in a static state.そこで、Hes1の発appears the vibration する神経stem cells、およびHes1の発appears the high レベルでhold続する神経Stem cells からRNA をrecovery し、different なる発appears をshow すcell cycle control 伝子をNET にExploration した.そのRESULTS, サイクリンdependenceキナーゼBlocking factor p21を同定した. Hes1's vibration, p21's inhibition, stem cell proliferation and activation, He s1の発appearsが高レベルでhold続するとp21の発appearsがincreases and addsして神経stem cellsのproliferationが inhibitsされることが分かった. In the former case, Hes1がp21プロモーターに is directly combined with Hes1がp21の発appears to suppress it. The latter occasionは、Initial Hes1はp21の発appearsをSuppressionしたが、After 10 hoursあたりからD usp7's の発appears to inhibit the acidification of Erk's acidification Erk's すことでp21's の発appears to add させた.したがって、Hes1はvibrationかhold続かという発appears dynamic を変えることによってp21の発appears It inhibits the growth and activation of stem cells and suppresses the activation of stem cells. Second, the Hes1 expression induction of the optical genetics of the stem cells is introduced, and the Hes1 expression is synchronously vibrated with a 2.5 time period.て経时にRNAをrecoveryしトランスクリプトームanalytic を行った results, Hes1とsynchronous vibration する417 伝子を同定した.この中に、多くの性伝子が有まれていたので、from now on、これらの缝子とHes1の発appears to vibrate and the relationship is clear and is determined by the decision. The neurog2 stem cells are the main components of the neurog2 stem cells.そのDownflow factorをanalyticしたところ、Xu々にcumulationしてHes1の発appearsをsuppressedした.したがって, Hes1 and びNeurog2 のパルス号は Non-symmetrical splitting begins のタイマーのservice cut を聆ことが说円された.