大脳発生において神経系前駆細胞が分化運命転換のタイミングを決めるメカニズムの解明

阐明神经系统祖细胞决定脑发育过程中分化命运变化时机的机制

• 批准号: 11J10035
• 负责人: 壷井 將史
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J10035/
• 关键词: 神経系前駆細胞; ポリコーム群タンパク質; Ezh1; H2Aユビキチン化修飾; ポリコーム群遺伝子

in vivoにおいて神経系前駆細胞特異的にEzh1の機能を阻害するために、採用初年度(23年度)にCre-loxPシステムによるEzh1の条件的ノックアウトマウスの作製を行い、終了した。そこで24年度はこのマウスを用い、神経系前駆細胞特異的にEzh1をノックアウトし、アストロサイト産生期においてもニューロン産生が継続するかを検討した。Ezh1 flox/flox Nestin-Creマウスを用いて、神経系前駆細胞特異的にEzh1をノックアウトし発生後期に産生されるニューロンの数に与える影響を調べた。発生後期に産生される表層ニューロンマーカーであるCux1の染色を行った所、予備的な結果ではあるが、Cux1強陽性細胞の数が増加する傾向が見られた。この結果から、Ezh1がCux1強陽性表層ニューロンの産生を抑制している可能性が考えられる。また、PcGがニューロン分化関連遺伝子群を抑制するメカニズムについて検討した。PcGによるターゲット遺伝子の抑制には、PcG構成因子Ring1BによるヒストンH2AK119ユビキチン化修飾(H2Aub)が重要な働きをすると考えられてきたが、PcGによる遺伝子発現抑制におけるH2Aubの必要性は未だ不明な点が多い。そこで、神経系前駆細胞におけるPcGによるニューロン分化関連遺伝子群の抑制にRing1BによるH2Aubが必要かを検討した。その結果、野生型Ring1BだけではなくRing1BのH2Aub修飾触媒活性を欠損させたRing1B(I53A/D56K)変異体の過剰発現によっても、Ring1B欠損によるニューロン分化関連遺伝子群の脱抑制がキャンセルされ、発現抑制が回復した。H2Aub修飾とPRC1による遺伝子発現抑制には高い相関が見られているが、今回の結果から、PcGによるニューロン分化関連遺伝子群の発現抑制には、Ring1BのヒストンH2AK119ユビキチン化修飾触媒活性は必要ない事が示唆された。

为了特异性抑制体内神经祖细胞中Ezh1的功能，我们在招募第一年（2013年）利用Cre-loxP系统创建并完成了条件性Ezh1基因敲除小鼠。因此，2012年，我们使用这些小鼠专门敲除神经祖细胞中的Ezh1，并研究即使在星形胶质细胞产生阶段神经元的产生是否仍在继续。使用 Ezh1 flox/flox Nestin-Cre 小鼠，我们在神经祖细胞中特异性敲除 Ezh1，并研究了其对发育后期产生的神经元数量的影响。对发育后期产生的浅表神经元标记Cux1进行染色时，虽然获得了初步结果，但Cux1强阳性细胞的数量有增加的趋势。这一结果表明 Ezh1 可能会抑制 Cux1 强阳性浅表神经元的产生。我们还研究了 PcG 抑制神经元分化相关基因的机制。人们认为，PcG 成分 Ring1B 的组蛋白 H2AK119 泛素化修饰 (H2Aub) 在 PcG 抑制靶基因中发挥重要作用，但 H2Aub 在 PcG 抑制基因表达中的必要性仍不清楚。因此，我们研究了Ring1B介导的H2Aub是否是PcG介导的神经祖细胞中神经元分化相关基因抑制所必需的。结果，不仅野生型Ring1B，而且缺乏Ring1B的H2Aub修饰催化活性的Ring1B（I53A/D56K）突变体的过表达，取消了Ring1B缺陷引起的神经元分化相关基因的去抑制，并抑制了它们的表达。已经康复了。尽管 H2Aub 修饰与 PRC1 的基因表达抑制之间存在高度相关性，但我们的结果表明，Ring1B 的组蛋白 H2AK119 泛素化修饰催化活性并不是 PcG 抑制神经元分化相关基因表达所必需的。

项目成果

H2A ubiquitylation-independent role of polycomb group proteins in neural precursor cells

多梳蛋白在神经前体细胞中的 H2A 泛素化独立作用

• 发表时间: 2012
• 作者: 鄭祐政;平松晃一;平松晃一;壷井將史
• 通讯作者: 壷井將史