哺乳動物中枢神経系の発生と分化における転写制御因子の生理機能

转录调节因子在哺乳动物中枢神经系统发育和分化中的生理功能

• 批准号: 09277218
• 负责人: 中福 雅人
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09277218/
• 关键词: 神経発生; 転写因子; 幹細胞; ニューロン; グリア; Notch

哺乳動物中枢神経系の発生過程においては、未分化な幹細胞より多様な細胞群が生み出される。本研究では、神経幹細胞由来の細胞株MNS-70を用いて、細胞間相互作用を媒介するNotchシグナル伝達系による幹細胞の分化制御機構を解析した。Notchシグナルの生理機能を探るために、活性化型Notchとして機能する2種類のcDNA断片、Notch1-A(Notchの細胞内領域全てを含む)、およびNotch1-B(ankyrinドメインのみを含む断片)を作成した。これら2種類の断片はいずれも、転写制御因子RBP-Jに依存してHes-1遺伝子の発現を誘導する活性を持っていた。MNS-70細胞にこの2種類の活性化型Notch1を発現させたところ、Notch1-A発現株ではニューロン、グリアの分化がともに顕著に阻害されており、一方Notch1-B発現株ではニューロンの分化のみが選択的に抑制されていた。また、Notch1-A発現細胞では幹細胞の分化初期にHLH型転写因子Mash-1が機能する過程が、またNotch1-Bの場合、より後期のニューロンとグリアの細胞系譜の分岐点あるいはそれ以降の過程が抑制されていることが明らかになった。さらに、Notch1-A断片あるいはショウジョウバエのNotchシグナルの下流で機能するdeltexの相同遺伝子Deltex-1を高発現させると、Mash-1の転写活性化機能が強く阻害された。一方Notch1-B断片あるいはRBP-Jには、このような活性は認められなかった。本研究の結果、Notchシグナル伝達系は哺乳動物中枢神経系の発生過程において、幹細胞からのニューロン、グリアの分化の複数の段階で機能しており、そのシグナル伝達過程でRBP-JとDeltex-1がそれぞれ異なる機能を担っていることが明らかとなった。

The development of mammalian central nervous system involves the development of undifferentiated stem cells and multiple cell populations. In this study, we analyzed the mechanism of differentiation of stem cells by using MNS-70, a cell line derived from stem cells, and mediating cell-cell interactions. Two types of cDNA fragments, Notch1-A(containing all of Notch's intracellular domain) and Notch1-B(containing fragment of ankyrin's domain), were prepared. These two types of fragments are dependent on the activity of the control factor RBP-J and the induction of Hes-1 gene expression. In MNS-70 cells, two types of activated Notch1 were detected, Notch1-A was detected, and Notch1-B was detected. Notch1-A is found in cells that function as a HLH-type transcription factor Mash-1 during the early stages of stem cell differentiation. Notch1-B is found in cells that function as a Notch1-B. In addition, the Notch1-A fragment has a strong resistance to the downstream function of Deltex-1, which is the same as Deltex-1. A party Notch1-B RBP-J The results of this study indicate that Notch family is involved in the development of mammalian central nervous system, the function of stem cell differentiation and differentiation, and the function of RBP-J and Deltex-1 in the development of stem cell differentiation.

项目成果

Osumi N.: "Pax-6 is involved in specification of the hindbrain motor neuron subtype." Development. 124. 2961-2972 (1997)

Osumi N.：“Pax-6 参与后脑运动神经元亚型的规范。”

Sasaki,H.: "A binding site for Gli proteins is essential for HNF-3β floor plate enhancer activity in transgenics and can respond to Shh in vitro." Development. 124. 1313-1322 (1997)

Sasaki, H.：“Gli 蛋白的结合位点对于转基因中的 HNF-3β 底板增强剂活性至关重要，并且可以在体外对 Shh 做出反应。”