Hes7による分節化および前後軸パターン化の分子機構

Hes7 分割和前后轴模式的分子机制

• 批准号: 14034224
• 负责人: 別所 康全
• 金额: $ 3.84万
• 依托单位: Kyoto University
• 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14034224/
• 关键词: 発生; マウス; 体節; 分節化; 分子時計; ネガティブフィードバック; ユビキチン化; 転写因子; bHLH; オシレーション; プロテアソーム

脊椎動物の前後軸パターンは、体節に由来する繰り返し構造が基本になっている。体節は未分節中胚葉が2時間周期で分節化して形成される。そこでいくつかの遺伝子の発現が体節形成周期と一致して、2時間周期でオシレーションし、それが分節時計として体節形成の周期性を規定していると考えられている。我々はこれまでに、オシレーション分子Hes7がネガティブフィードバックループを形成することとHes7が速やかに分解されること、すなわちHes7が自身の発現を周期的に抑制することが体節形成を支配する分子時計の中心的なメカニズムであることを示した。本研究ではHes7の安定性を変化させて分子時計がどのように影響を受けるか解析した。Hes7タンパクはユビキチン化されプロテアソーム系の分解をうけるため不安定であり、その半減期は約23分であった。ユビキチン化されることが予想されるリジン残基をアルギニン残基に置き換えることによって、Hes7タンパクを安定化することを試み、半減期が約30分の変異を同定した。このときHes7の転写活性は変化していなかった。この変異を用いてノックインマウスを作製し、体節形成に対する影響を観察した。安定化されたHes7を発現するノックインマウスでは初期の体節(3-5個まで)はほぼ正常に形成され、それ以降の体節はHes7ノックアウトマウスと同様に分節化の周期性が失われていた。Hes7が安定化されたためにHes7の発現のオシレーションが維持されないため、中期以降の体節の分節化がうまくいかないと考えられる。これらの結果から、Hes7タンパクの適切な不安定性は分子時計に必須であることが明らかになった。

Vertebrate anteroposterior axis, body segment origin, and structure are basic. The segments are not segmented. The embryo leaves are segmented and formed in two time periods. The period of segment formation is consistent with the period of segment formation. The period of segment formation is consistent with the period of segment formation. The molecular time table is composed of the following parts: In this study, the stability of Hes7 was changed and the influence of molecular time on its stability was analyzed. He 7:00 The half-life of the protein is about 30 minutes. The writing activity of this Hes7 has changed dramatically. The effect of different treatments on the formation of body segments was observed. The initial segments (3-5 segments) of the stable Hes7 are formed normally, while the descending segments are formed periodically. Hes7 is stable and stable. The development of Hes7 is stable and stable. The segmentation of Hes 7 is stable and stable. The result of this is that it is necessary to calculate the appropriate instability.

项目成果

Hirata, H., et al.: "Oscillatory expression of the bHLH factor Hes1 regulated by a negative feedback loop"Science. 298. 840-843 (2002)

Hirata, H. 等人：“bHLH 因子 Hes1 的振荡表达受负反馈环路调节”《科学》。

Bessho, Y., et al.: "Periodic repression by the bHLH factor Hes7 is an essential mechanism for the somite segmentation clock"Genes & Dev.. 17. 1451-1456 (2003)

Bessho, Y. 等人：“bHLH 因子 Hes7 的周期性抑制是体节分段时钟的重要机制”基因

Bessho, Y., et al.: "Oscillations, clocks and segmentation."Curr.Opin.Genet.Dey.. 13. 379-384 (2003)

Bessho, Y. 等人：“振荡、时钟和分段。”Curr.Opin.Genet.Dey.. 13. 379-384 (2003)

Takatsuka, K., et al.: "Roles of the bHLH gene Hes1 in retinal morphogenesis."Brain Res.. 1004. 148-155 (2004)

Takatsuka, K., et al.：“bHLH 基因 Hes1 在视网膜形态发生中的作用。”Brain Res.. 1004. 148-155 (2004)

Miyoshi, G., et al.: "Identification of a novel bHLH gene, Heslike, and its role in GABAergic neurogenesis."J.Neurosci.. in press. (2004)

Miyoshi, G., 等人：“新型 bHLH 基因 Heslike 的鉴定及其在 GABA 能神经发生中的作用。”J. Neurosci.. 出版中。