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

基本信息

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

项目摘要

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。

在哺乳动物中枢神经系统的发育过程中，与未分化的干细胞相比，产生更大的细胞。在这项研究中，我们使用Notch信号系统分析了干细胞分化调节的机理，该机制使用神经干细胞细胞系MNS-70进行了介导细胞 - 细胞相互作用。为了探索Notch信号的生理功能，创建了两种功能作为激活Notch，Notch1-A（包括Notch的所有细胞内区域）和Notch1-B（仅包含Ankyrin结构域的片段）的两种类型的cDNA片段。所有这两个片段的活性都具有诱导HES-1基因的表达，以依赖转录调节因子RBP-J。当这两个激活的Notch1在MNS-70细胞中表达时，在表达NotCH1-A-A-A-B表达菌株中，神经元和神经胶质分化受到显着抑制，而仅选择性抑制了NotCH1-B表达神经元分化。还已经揭示了HLH转录因子MASH-1在干细胞分化的早期notch1-a-a-a表达细胞中的作用的过程被抑制，并且在Notch1-B中，神经元和神经胶质细胞谱系的分支点或后续过程被抑制。此外，Notch1-A片段或同源Deltex基因deltex的高表达（在果蝇中的Notch信号下游起作用）强烈抑制MASH-1的转录激活功能。另一方面，在Notch1-B片段或RBP-J中未观察到这种活性。这项研究表明，在哺乳动物中枢神经系统的发育过程中，Notch信号系统在神经元和干细胞分化的多个阶段起作用，RBP-J和Deltex-1在信号传导过程中各自具有不同的功能。