細胞分裂に伴う転写因子の非対称分配の解析

细胞分裂过程中转录因子的不对称分布分析

• 批准号: 12028203
• 负责人: 松崎 文雄
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tohoku University
• 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12028203/
• 关键词: 非対称分裂; 神経幹細胞; prospero; miranda; 神経発生; 細胞極性; 上皮細胞

ショウジョウバエの神経幹細胞は、非対称に分裂する際、神経の運命決定因子である転写因子ProsperoやNotchシグナルの制御因子Numbを姉妹細胞に不等分配する。本研究では、そのメカニズムと背後にある細胞極性の分子実体を明らかにすることを目標とした。Prosperoのアダプター分子であるMirandaの細胞内局在をを指標として、神経幹細胞の非対称性を制御する因子を系統的に検索することを行った。その結果、がん抑制遺伝子giant larvae(lgl)及びdiscs large(dlg)の変異体で、Mirandaが神経幹細胞とその姉妹細胞に等しく分配されることが判明した。分子遺伝学的解析の結果次のことを我々は明らかにした。1)この二つの遺伝子の変異体では、神経幹細胞の非対称分裂に際し、Mirandaはもとより、同様に不等分配されるNotchシグナルの抑制因子Numbも等分配されてしまう。従って、両者は、今まで知られている全ての神経運命決定因子の局在に必要とされる。2)二つのがん抑制遺伝子は神経幹細胞の細胞表層に分布し、機能する。3)両がん抑制因子の関係については、dlgがlglの局在に必要とされることから、dlgがlglの上位に位置すると考えられる。4)lglの温度感受性変異株を用いた実験により、神経幹細胞の分裂期の開始後、まさに運命決定因子・アダプター分子複合体がbasal側に局在する過程にlglが機能する。5)遺伝的な解析と薬理学的な方法から、lglは複数のmyosin分子種の活性を制御することにより、運命決定因子・アダプター分子複合体の細胞表層への局在に働くことが示唆された。

当果蝇神经干细胞不对称分裂时，它们会将决定神经命运的转录因子 Prospero 和 Notch 信号调节因子 Numb 不均匀地分配给姐妹细胞。在这项研究中，我们旨在阐明细胞极性的机制和分子实体。以Prospero的接头分子Miranda的细胞内定位为指标，我们系统地寻找控制神经干细胞不对称性的因素。结果显示，在肿瘤抑制基因巨幼虫（lgl）和大椎间盘（dlg）突变体中，Miranda均匀分布在神经干细胞及其姐妹细胞之间。根据分子遗传学分析的结果，我们澄清了以下内容。 1）在这两个基因的突变体中，在神经干细胞不对称分裂过程中，不仅是Miranda，而且同样不均匀分布的Notch信号抑制因子Numb也是均匀分布的。因此，两者都是迄今为止已知的所有神经元命运决定因素的定位所必需的。 2）两个抑癌基因分布在神经干细胞的细胞表面并发挥作用。 3)关于两种癌症抑制因子之间的关系，dlg被认为位于lgl上方，因为dlg是lgl定位所必需的。 4)使用lgl温度敏感突变体进行的实验表明，lgl在神经干细胞分裂开始后，命运决定因子和衔接分子复合物定位于基底侧的过程中发挥作用。 5）遗传分析和药理学方法表明，LGL通过调节多种肌球蛋白分子Ta的活性将命运决定因子/接头分子复合物定位于细胞表面。

项目成果

Ohshiro,T.: "Role of tumor suppresser proteins in asymmetric division of Drosophila neuroblast."Nature. 408. 593-596 (2000)

Ohshiro,T.：“肿瘤抑制蛋白在果蝇神经母细胞不对称分裂中的作用。”《自然》。

松崎文雄: "Molecular Medicine37巻、臨時増刊:ゲノム時代の脳神経医学"中山書店. 196-203 (2000)

松崎文雄：“分子医学第 37 卷，特刊：基因组时代的神经医学”中山书店 196-203 (2000)。