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:
  • 金额:
    $ 381.56万
  • 依托单位:
  • 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。
在神经干细胞中振动HES1表达会导致活化状态,同时持续高水平导致静止状态。因此,从具有振荡HES1表达的神经干细胞和高水平HES1表达的神经干细胞中收集RNA,并全面搜索了显示不同表达的细胞周期调节基因。结果,鉴定了细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂P21。发现HES1的振荡抑制了P21的表达并激活神经干细胞的增殖,而持续的HES1表达会增加P21并抑制神经干细胞的增殖。在前一种情况下,HES1直接与p21启动子结合抑制了p21的表达。在后一种情况下,HES1最初抑制了p21的表达,但是从大约10小时后,通过抑制DUSP7的表达并增加磷酸化的ERK来增加p21的表达。因此,已经揭示了HES1通过改变振荡或持久性的表达动力学来抑制或增加p21的表达,并激活或抑制神经干细胞的增殖。接下来,将光遗传学HES1表达诱导系统引入神经干细胞中,并在2.5小时内同步振荡HES1的表达,并随着时间的推移收集RNA,并进行了转录组分析以鉴定417个基因与HES 1同步振动。其中包括许多细胞周期调节基因,我们计划阐明这些基因与HES1的振荡之间的关系。在神经干细胞中,HES1的振荡振动了胸腔基因神经2的表达。当分析下游因素时,它们会逐渐积累并抑制HES1的表达。因此,建议HES1和Neurog2的脉冲数是不对称分裂开始的计时器的作用。

项目成果

期刊论文数量(24)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Imaging and quantitative analysis of synchronized Hes7 oscillations in the mouse segmentation clock
小鼠分段时钟中同步 Hes7 振荡的成像和定量分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    A. Fukushima;et al..;Ryoichiro Kageyama
  • 通讯作者:
    Ryoichiro Kageyama
Modification of gene expression and soluble factor secretion in the lateral ventricle choroid plexus: Analysis of the impacts on the neocortical development
侧脑室脉络丛基因表达和可溶性因子分泌的改变:对新皮质发育的影响分析
  • DOI:
    10.1016/j.neures.2021.12.005
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Kinoshita Akira;Shqirat Mohammed;Kageyama Ryoichiro;Ohtsuka Toshiyuki
  • 通讯作者:
    Ohtsuka Toshiyuki
Salk Institute for Biological Studies/University of California(米国)
索尔克生物研究所/加州大学(美国)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
神経変性疾患治療のためのポリヌクレオチド、ベクター、細胞、医薬組成物及びスクリーニング法
用于治疗神经退行性疾病的多核苷酸、载体、细胞、药物组合物和筛选方法
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
老化神経幹細胞の若返りによるニューロン産生の復活と認知機能の改善
通过老化神经干细胞的复兴来恢复神经元的产生并改善认知功能
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

影山 龍一郎其他文献

Hes1の脱ユビキチン化酵素はHes1タンパク質の安定性と機能を制御する
Hes1 去泛素酶控制 Hes1 蛋白稳定性和功能
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    小林 妙子;岩本由美子;影山 龍一郎;小林妙子;小林妙子
  • 通讯作者:
    小林妙子
神経幹細胞制御による脳形態形成の改変
通过神经干细胞控制改变大脑形态发生
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    大塚 俊之;影山 龍一郎
  • 通讯作者:
    影山 龍一郎
リソソーム活性の上昇は神経幹細胞の休眠状態を維持するのに必須である
溶酶体活性增加对于维持神经干细胞休眠至关重要
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    小林 妙子;岩本由美子;影山 龍一郎
  • 通讯作者:
    影山 龍一郎
Hes5 regulates the transition timing of neurogenesis and gliogenesis in neocortical development via downregulation of Hmga genes
Hes5 通过下调 Hmga 基因调节新皮质发育中神经发生和胶质细胞发生的过渡时间
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    大塚 俊之;Bansod Shama;影山 龍一郎
  • 通讯作者:
    影山 龍一郎
Hes7オシレ「ションを制御する新たな分子メカニズム
控制Hes7振荡的新分子机制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    丹羽 康貴;正水 芳人;Tianxiao Liu;中山 里果;Chu-Xia;影山 龍一郎
  • 通讯作者:
    影山 龍一郎

影山 龍一郎的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('影山 龍一郎', 18)}}的其他基金

1神経細胞における機能的ジーンサイレンシングの可視化
1 神经元功能基因沉默的可视化
  • 批准号:
    15F15711
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 381.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
マウス体節形成におけるダイナミッグな遺伝子発現についての数学的および実験的解析
小鼠体节发生过程中动态基因表达的数学和实验分析
  • 批准号:
    06F06237
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 381.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
中脳GABA産生ニューロンの分化を制御する新たなbHLH因子Heslike
Heslike,一种新的 bHLH 因子,控制中脑产生 GABA 的神经元的分化
  • 批准号:
    16015256
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 381.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
哺乳動物の神経分化を制御する細胞内分子機構
控制哺乳动物神经分化的细胞内分子机制
  • 批准号:
    10220205
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 381.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
神経分化における遺伝子発現制御機構
神经分化中的基因表达控制机制
  • 批准号:
    10156219
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 381.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
膜蛋白Notchによる分化抑制の細胞内分子機構
膜蛋白Notch抑制分化的细胞内分子机制
  • 批准号:
    10152226
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 381.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
哺乳動物の神経分化を制御する分子機構
控制哺乳动物神经分化的分子机制
  • 批准号:
    10171218
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 381.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
膜蛋白Notchによる分化抑制の細胞内分子機構
膜蛋白Notch抑制分化的细胞内分子机制
  • 批准号:
    09254228
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 381.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
哺乳動物の神経発生を制御する分子機構
控制哺乳动物神经发生的分子机制
  • 批准号:
    09275217
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 381.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
ヘリックス・ループ・ヘリックス型転写因子群による哺乳類の神経分化制御
螺旋-环-螺旋转录因子控制哺乳动物神经分化
  • 批准号:
    08680681
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 381.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

相似海外基金

神経発生過程におけるHes1遺伝子の発現振動の意義の解明
阐明Hes1基因表达振荡在神经发育过程中的重要性
  • 批准号:
    17J02922
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 381.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
オプトジェネティクスを用いたHes1の発現振動による細胞周期制御メカニズムの解明
利用光遗传学阐明Hes1表达振荡的细胞周期控制机制
  • 批准号:
    15J06195
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 381.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Regulation of proliferation and differentiation of quiescent neural stem cells in the adult brain
成人大脑中静态神经干细胞增殖和分化的调节
  • 批准号:
    15H02349
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 381.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Post-translational regulation of Hes1 in nerual stem cells
神经干细胞 Hes1 的翻译后调控
  • 批准号:
    26440122
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 381.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Regulatory mechanism of cell cycle progression of neural stem cells
神经干细胞细胞周期进程的调控机制
  • 批准号:
    24240049
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 381.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了