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の解析

转录调控因子在哺乳动物中枢神经系统发育分化中的生理功能分析

基本信息

批准号：
10173204
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 (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10173204/
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、未分化な神経幹細胞より多様な細胞群が生み出される。しかしながら、この神経幹細胞の分化制御に関わる遺伝子ネットワークの詳細は未だ明らかにされていない。本研究では、神経幹細胞に由来する不死化細胞株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分化制御の機構を解析した。Notchシグナルの生理機能を探るために、活性化型として機能するNotch1変異体、および最近ショウジョウバエdeltexの相同遺伝子として単離されたDeltex1を構成的に発現するベクターを構築した。MNS-70細胞に活性化型Notch1およびDeltex1を高発現させたところ、いずれの場合もニューロン、グリアの分化が顕著に阻害された。そこで、これまでの研究から幹細胞の分化過程を正に制御する転写因子である事が判明している転写制御因子Mash-1について、その発現および機能を解析した。その結果、活性化型Notch1およびDeltex1はMash-1の転写活性化機能を強く阻害することが明らかになった。さらに、Deltex1はNotch1受容体の細胞内ドメインと相互作用し、また核内でMash-1とも相互作用し得る分子であることが判明した。また、Deltex-1はこれまでにNotchの下流のシグナル伝達を担う主要な分子として知られているRBP-Jとは独立に機能いると考えられた。従って、Deltex-1はNotchシグナル伝達系においてこれまで同定されていない新規の制御因子であることが明らかになった。神経幹細胞はNotchの下流で機能するDeltex-1,RBP-Jを介したシグナルによってその分化が負に制御されており、この機構は幹細胞が発生初期に自己複製によってその数を増加させるために重要な役割を担うものと考えられた。

在哺乳动物中枢神经系统的发育过程中，与未分化的神经干细胞相比，产生更大的细胞。但是，尚未透露参与神经干细胞调节的基因网络的细节。在这项研究中，我们分析了Notch信号系统的分化调节机理，该机制使用来自神经干细胞的永生细胞系MNS-70介导细胞 - 细胞相互作用。为了探索Notch信号的生理功能，我们构建了一个载体，该载体表达了一个Notch1突变体，该突变体是活化形式的作用，而Deltex1最近被分离为果蝇Deltex的同源基因。在MNS-70细胞中高度表达活化的Notch1和Deltex1在两种情况下都显着抑制神经元和神经胶质分化。因此，已从先前的研究分析了转录调节剂MASH-1的表达和功能，这是转录因子，可以正常调节干细胞的分化过程。结果，发现Notch1和Deltex1的活化形式强烈抑制了MASH-1的转录激活函数。此外，发现Deltex1是与Notch1受体的细胞内结构域相互作用的分子，并且也能够与细胞核中的MASH-1相互作用。人们还认为，Deltex-1独立于RBP-J的功能，RBP-J的起作用是迄今为止是负责Notch下游信号转导的主要分子。因此，已经揭示了Deltex-1是一种新的调节剂，以前尚未在Notch信号系统中识别。神经干细胞通过Deltex-1和RBP-J的信号负调节，该信号在Notch的下游功能，并且该机制被认为在增加开发的早期通过自我更新来增加干细胞数量起着重要作用。