Hes因子による分子時計のメカニズムの解明

通过Hes因子阐明分子钟机制

• 批准号: 15061201
• 负责人: 別所 康全
• 金额: $ 9.41万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology (2004)Kyoto University (2003)
• 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15061201/
• 关键词: 発生生物学; 生物時計; 転写因子; マウス; 体節; 分節化; 発生; 分子時計; ネガティブフィードバック; ユビキチン化

生物は、発生過程においてさまざまな現象が正確なタイミングでおこる結果、正確にかたちづくられる。しかし発生過程の時間的制御機構は、これまでほとんど明らかにされていない。脊椎動物の胚の繰り返し構造である体節は、体節原基が一定時間ごとに分節化することで一定の大きさに形成される。すなわち体節形成は、発生過程において時間的制御を受ける現象の代表例であり、時間的周期性を利用した形態形成である。これまでの研究により、体節原基細胞内でおこっている分子発現のオシレーションが、分子時計として分節化の周期性を制御していることが明らかになっている。本研究は、体節形成時におこる分子発現のオシレーションをモデル系として、生体が時間を計るメカニズムを解明することを目的として行われた。これまでに我々は、体節原基に特異的に発現する転写因子Hes7を発見し、その発現が体節形成周期に一致してオシレーションしていることを明らかにした。さらにノックアウトマウスなどの解析から、Hes7が体節形成を支配する分子時計に必須の因子であることを明らかにした。これらの結果に基づいて、本研究では、分子時計のメカニズムを明らかにすることに焦点を絞った。我々は、Hes7をはじめとするオシレーション分子はHes7による周期的なネガティブフィードバックループを受けることによってオシレーションしていることを解明し、これが分子時計の中心的なメカニズムであることを明らかにした。さらにHes7タンパクの安定化したノックインマウスを作製し、Hes7タンパクの不安定性が分子時計に必須であることを証明した。また、数学的シミュレーションを行ってこのモデルの妥当性を検討した。これらのことから体節形成を支配する分子時計は、転写因子Hes7のネガティブフィードバックループと速やかなタンパク分解を基本的なメカニズムとしていることを明らかにした。

The biological process of development is the correct result of the phenomenon. The control mechanism of the time during the development process is the same as that in the past. Vertebrate embryo structure is formed by segmentation of segments and formation of segment primordia. A representative example of the phenomenon of the control of time during the formation and development of the body segment is the periodic utilization of time. This study focuses on molecular evolution and molecular chronology in segmental primordia. This study aims to clarify the molecular evolution of human body segments during their formation. This is the first time that the gene expression factor Hes7 has been found in the body segment primordium, and the gene expression factor Hes7 has been found in the body segment formation cycle. The molecular clock must be controlled by the molecular clock. The results of this study are as follows: We have a lot of questions about this topic. We have a lot of questions about this topic. The stability of Hes7 is proved to be essential for molecular timing. To discuss the appropriateness of the mathematical model. The molecular chronometer, which controls segment formation, writes the factor Hes7, which is the basic factor for segment formation.

项目成果

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

Identification of a novel basic helix-loop-helix gene, Heslike, and its role in GABAergic Neurogenesis

• DOI: 10.1523/jneurosci.5327-03.2004
• 发表时间: 2004-04-07
• 期刊: JOURNAL OF NEUROSCIENCE
• 影响因子: 5.3
• 作者: Miyoshi, G;Bessho, Y;Kageyama, R
• 通讯作者: Kageyama, R

Miyoshi, G., et al.: "Identification of a novel bHLH gene, Heslike, and its role in GABAergic neurogenesis."J.Neorosci.. 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.Neorosci.. 正在出版。

Instability of Hes7 protein is crucial for the somite segmentation clock

• DOI: 10.1038/ng1372
• 发表时间: 2004-07-01
• 期刊: NATURE GENETICS
• 影响因子: 30.8
• 作者: Hirata, H;Bessho, Y;Kageyama, R
• 通讯作者: Kageyama, R

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)