メチル化DNA結合タンパク質群による神経系細胞分化可塑性制御機構の解析

甲基化DNA结合蛋白对神经细胞分化可塑性的控制机制分析

基本信息

批准号：
18022027
负责人：
中島欽一
金额：
$ 5.5万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

神経幹細胞は自己複製能とニューロン、アストロサイト、オリゴデンドロサイトへの多分化能を有した細胞である。我々はこれまでに、胎生期神経幹細胞がアストロサイトへの分化能を獲得するためには、アストロサイト特異的遺伝子プロモーターのDNA脱メチル化というエピジェネティックな制御が重要であることを明らかにしてきた。特にアストロサイト特異的遺伝子の一つであるGFAP遺伝子プロモーター中のSTAT3結合配列の脱メチル化を中心に解析を進めてきたが、この部位が脱メチル化された胎生後期〜成体の神経幹細胞からもニューロンは産生され、そのニューロンをSTAT3活性条件下で培養してもGFAPの発現は見られずニューロンとして存在し続ける。以上のことからSTAT3結合部位のメチル化以外に未知な細胞分化可塑性制御メカニズムの存在が示唆された。そこで昨年度は中枢神経系においてニューロン特異的に発現する転写抑制因子メチル化DNA結合タンパク質ファミリー分子群(MBL)に着目し、これらMBDsがニューロンにおいて高度にメチル化が維持されたGFAP遺伝子のエクソン1領域に結合してアストロサイトへの分化を制限していることを明らかにした。本年度はこのMBDsの発現がほとんどみられないオリゴデンドロサイトにおいては、STAT3活性化に応答してアストロサイト特異的遺伝子GFAPの発現が誘導されることをin vitroおよびin vitroにおいて確認した。以上のことから、MBDsは神経系細胞における分化可塑性制御に重要な役割を果たしているものと考えられる。

神经干细胞是具有自我更新能力并多能分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的细胞。我们之前已经表明，星形胶质细胞特异性基因启动子的DNA去甲基化的表观遗传调控对于胚胎神经干细胞获得分化为星形胶质细胞的能力非常重要。特别是，我们将分析重点放在 GFAP 基因启动子中 STAT3 结合序列的去甲基化上，该基因是产生星形胶质细胞的特异性基因之一，即使在 STAT3 激活条件下培养，GFAP 表达也会受到影响。没有被观察到，它们继续作为神经元存在。这些结果表明，除了控制细胞分化可塑性的 STAT3 结合位点甲基化之外，还存在一种未知机制。去年，我们重点研究了转录抑制甲基化 DNA 结合蛋白家族分子 (MBL)，该分子在中枢神经系统的神经元中特异性表达，结果表明这些细胞与星形胶质细胞结合并限制其分化。今年，我们在体外和体外证实，星形胶质细胞特异性基因 GFAP 的表达是在少突胶质细胞中响应 STAT3 激活而诱导的，而少突胶质细胞很少表达 MBD。基于上述，MBD被认为在控制神经系统细胞的分化可塑性方面发挥着重要作用。

项目成果

期刊论文数量（25）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Nanog binds to Smad1 and blocks bone morphogenetic protein-induced differentiation of embryonic stem cells

DOI：
10.1073/pnas.0506945103
发表时间：
2006-07-05
期刊：
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
影响因子：
11.1
作者：
Suzuki, Atsushi;Raya, Angel;Belmonte, Juan Carlos Izpisua
通讯作者：
Belmonte, Juan Carlos Izpisua

Conversion of mammalian Muller glial cells into a neuronal lineage by in vitro aggregate-culture