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。

在被认为控制生物体发育和分化的各种转录调节因子中，POU转录调节因子组根据其具有Homeo结构域和Pou结构域的特征部分的结构进行分类。本研究旨在阐明这些 POU 转录调节因子在哺乳动物神经系统发育中的作用。通过创建和分析缺乏POU因子组基因的小鼠，我们有望阐明POU转录调控因子组的功能，并且我们已经创建了属于POU因子的Brn-1、Brn2和Brn4的突变小鼠第三节课结束了。高度分化的神经系统细胞缺乏分裂能力，难以在体外培养。使用突变小鼠进行分析的优点是可以在发育和分化阶段后直接在体内分析基因缺失的影响。利用ES细胞进行基因打靶是近年来越来越受到关注的方法，目前国际上尚未有针对神经元特异性POU转录调控因子进行基因打靶的报道。缺乏III类POU因子之一Brn1的小鼠杂合子是正常的，而所有纯合子在出生后24小时内死亡。他们还发现，纯合子Brn2缺陷小鼠在出生后不久就死亡，并且几种类型的下丘脑神经元被特异性删除。另一方面，虽然 Brn-1 和 Brn-2 的表达在中枢神经系统中广泛存在，但这些单一突变体中的每一个所表现出的异常都是有限的。这一事实表明Brn-1和Brn-2具有功能代偿特性，并且为了阐明它们在中枢神经系统中的共同功能，有必要将Brn1缺陷型小鼠和Brn2缺陷型小鼠进行杂交。需要创造重型突变小鼠。事实上，当通过杂交产生双缺陷小鼠时，观察到中枢神经系统出现单缺陷小鼠中未见的广泛异常。特别是，在嗅球、大脑皮层和小脑中观察到的异常非常显着，并且明确了Brn-1和Brn-2对于这些区域的结构的形成至关重要。