ClassIIIPou転写因子の神経系の発生における役割

ClassIIIPou转录因子在神经系统发育中的作用

基本信息

批准号：
12028239
负责人：
美野輪治
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
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-12028239/
关键词：
POU転写因子 ClassIII 中枢神経系神経系の発生

项目摘要

生体の発生、分化を制御していると考えられている各種の転写調節因子のなかでも、POU転写調節因子群はその構造においてHomeoドメイン及びPouドメインという特徴的な部分をもつことで分類される。本研究は、これらのPOU転写調節因子群の哺乳類の神経系の発生における役割の解明を目的としている。POU因子群の遺伝子が欠損したマウスを作成し、解析することによりPOU転写調節因子群の機能の解明が期待でき、すでにPOU因子ClassIIIに属する、Brn-1,Brn2及びBrn4については変異マウスの作成を終了している。高度に分化した神経系の細胞は分裂能に乏しく生体外で培養することは難しい。変異マウスを使って解析を行うことの有利な点は、遺伝子欠失の影響を発生、分化の段階を追って直接生体内で解析できる点にある。ES細胞を使ったジーンターゲティングは近年、増々注目を集めている方法であり、神経特異的POU転写調節因子群のジーンターゲティングは世界的にも報告はない。ClassIIIPOU因子の一つであるBrn1欠損マウスのヘテロ接合体は正常であり、ホモ接合体は生後24時間以内に全て死亡する。また、Brn2欠損マウスのホモ接合体は、生後間もなく死亡し、数種の視床下部ニューロンが特異的に欠失していることを解明した。一方、Brn-1,Brn-2の発現が、中枢神経系の広範な部位にわたるのに対し、これら各の単独変異体の示す異常は限定されたものであった。この事実は、Brn-1とBrn-2が、機能的な代償性を有し、両者に共通な中枢神経系における機能を解明するためには、Brn1欠損マウスとBrn2欠損マウスのかけ合わせによって二重変異マウスを作成する必要があることを示している。実際に、二重欠損マウスを、掛け合わせにより作成したところ、単独欠損マウスでは見られない、中枢神経系における、広範な異常が観察された。特に、嗅球、大脳皮質、小脳に見られる異常は顕著であり、Brn-1とBrn-2が、これらの領域の構造形成に必須である事が明らかになった。

在被认为可以调节生物学发展和分化的各种转录调节器中，POU转录调节剂的结构将其结构分类为具有独特的部分，Homeo域和POU域。这项研究旨在阐明这些POU转录调节剂在哺乳动物神经系统发展中的作用。通过创建和分析POU因子组缺乏基因的小鼠，可以预期可以阐明POU转录调控因子的功能，并且已经为BRN-1，BRN2和BRN4完成了突变小鼠，该因素属于POU因子III类。神经系统中高度分化的细胞的分裂潜力较差，并且很难在体外培养。使用突变小鼠进行分析的优点是，可以通过产生基因缺失的效果并遵循分化阶段来直接在体内分析。近年来，使用ES细胞靶向基因的靶向一直在引起越来越多的关注，并且尚未在全球范围内报道神经传染性POU转录调节剂的基因靶向。 BRN1缺陷小鼠中的杂合子是正常的IIIPOU因素之一，所有纯合子在生命后24小时内死亡。我们还透露，BRN2缺陷小鼠的纯合物质在出生后不久死亡，并且明显删除了几种下丘脑神经元。另一方面，BRN-1和BRN-2表达跨越了中枢神经系统中的广泛部位，而这些单个突变体表现出的异常情况受到限制。这一事实表明，为了阐明BRN-1和BRN-2的功能补偿性质，必须通过结合BRN1缺陷型和BRN2缺陷小鼠来创建双突变小鼠，以阐明两者常见的中枢神经系统中的功能。实际上，当通过繁殖产生双缺陷小鼠时，观察到中枢神经系统中的多种异常，在单缺陷小鼠中未见。特别是，在嗅球，大脑皮层和小脑中发现的异常是值得注意的，并且已经揭示了BRN-1和BRN-2对于形成这些区域的结构至关重要。