Analyses on the degradation of Hes, a transcription factor, regulates timings of cellular differentiation

转录因子 Hes 降解的分析，调节细胞分化的时间

• 批准号: 20770100
• 负责人: KOBAYASHI Taeko
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20770100/
• 关键词: 細胞内タンパク質分解; 転写因子の発現振動(オシレーション); Hes1; オシレーション; ES細胞分化; 不均一性; Hes7; タンパク質分解; ユビキチン化; リプレッサー活性; DNA結合; 二量体化; リジン残基

The basic helix-loop-helix (bHLH) gene Hes is expressed in an oscillatory manner and regulates the differentiation timings at developmental stages. Oscillatory expression of Hes depends on rapid degradation of the gene products, but the precise mechanisms of both how the degradation of Hes protein are regulated and how the timings of cell differentiation are regulated by Hes oscillation remain unclear. First, we found that some lysine residues are essential not only for the instability of Hes7 protein but also for the transcriptional repressor activity. Second, we found that expression of Hes1 oscillates in mouse embryonic stem (ES) cells every 3-5 hours. ES cells expressing low and high levels of Hes1 tended to differentiate into neural and mesodermal cells, respectively. Furthermore, inactivation of Hes1 facilitated neural differentiation more uniformly at earlier time. We revealed that the cyclic expression of Hes1 gene contributes to heterogeneous differentiation of homogenous ES cell populations.

基本的螺旋环螺旋（BHLH）基因HES以振荡方式表达，并调节发育阶段的分化时机。 HES的振荡表达取决于基因产物的快速降解，但是如何调节HES蛋白的降解的确切机制以及通过HES振荡调节细胞分化的时机仍不清楚。首先，我们发现某些赖氨酸残基不仅对HES7蛋白的不稳定性至关重要，而且对于转录阻遏物活性也是必不可少的。其次，我们发现HES1的表达每3-5小时振荡每3-5小时在小鼠胚胎（ES）细胞中振荡。表达低水平HES1的ES细胞分别分别分化为神经和中胚层细胞。此外，HES1的失活在较早的时候更均匀地促进了神经分化。我们揭示了HES1基因的环状表达有助于均质ES细胞群的异质分化。

项目成果

神経の分化、回路形成、機能発現

神经分化、回路形成和功能表达

• 发表时间: 2008
• 作者: Manabe;T.;真鍋俊也;真鍋俊也
• 通讯作者: 真鍋俊也

理研シンポジウム「細胞システムの動態と論理II」(振動遺伝子Hes1によるES細胞の分化調節機構(招待講演))

RIKEN研讨会“细胞系统的动力学与逻辑II”（振荡基因Hes1调节ES细胞分化的机制（特邀报告））

• 发表时间: 2010
• 作者: 石井章子;小林妙子;影山龍一郎;Chuman et.al.;Nomura et.al.;小林妙子
• 通讯作者: 小林妙子

Requirement of multiple lysine residues for the transcriptional activity and the instability of Hes7.

Hes7 的转录活性和不稳定性需要多个赖氨酸残基。

• 发表时间: 2008
• 期刊: Biochem Biophys Res Commun. 372巻
• 作者: 石井章子;小林妙子;影山龍一郎
• 通讯作者: 影山龍一郎

The cyclic gene Hes1 contributes to diverse differentiation responses of embryonic stem cells(招待講演)

循环基因Hes1有助于胚胎干细胞多样化的分化反应（特邀报告）

• 发表时间: 2009
• 作者: Miyazaki;H.;Kamada;R.;Nomura;T.;Chuman;Y.;Imagawa;T.;Sakaguchi;K.;小林妙子
• 通讯作者: 小林妙子

マウス胚性幹(ES)細胞におけるHes1の発現振動

小鼠胚胎干 (ES) 细胞中 Hes1 表达的振荡

• 发表时间: 2009
• 作者: Kamada;R.;Fukuda;K.;Miyazaki;H.;Nomura;T.;Chuman;Y.;Imagawa;T.;Tanino;K.;Sakaguchi;K.;Nomura et.al.;小林妙子;Chuman et.al.;小林妙子
• 通讯作者: 小林妙子