Transcriptional regulation of neural progenitor divisions and cell fate in the developing cortex
发育中皮层神经祖细胞分裂和细胞命运的转录调控
基本信息
- 批准号:10659677
- 负责人:
- 金额:$ 41.5万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2023
- 资助国家:美国
- 起止时间:2023-08-15 至 2028-05-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AffectArchitectureBindingBiological AssayBirthCell CycleCell NucleusCell ProliferationCellsCerebral cortexCo-ImmunoprecipitationsComplexCore ProteinDataDeacetylaseDefectDevelopmentDiseaseElectroporationEmbryoEmbryonic DevelopmentEnhancersEpigenetic ProcessErythroid CellsEtiologyGene ExpressionGenesHematopoietic stem cellsHumanHybridsImageIntellectual functioning disabilityKnockout MiceLeadLinkLuciferasesMacrocephalyMeasuresMissense MutationModelingMolecularMusMutationNeurodevelopmental DisorderNeuronsNucleosomesPathway interactionsPatientsPhenocopyPhenotypeProductionProliferatingProteinsPublishingRegulationRegulonReportingRepressionRepressor ProteinsRoleSignal TransductionTestingThickTissuesTranscriptional RegulationYeastsautism spectrum disorderbrain sizecell typeconditional knockoutcritical periodexperimental studyhistogenesisin uteroin vivoinsightknock-downmouse modelnerve stem cellneuroregulationnotch proteinnoveloverexpressionpostnatalprematureprogenitorpromoterprotein complexresponsesingle-cell RNA sequencingtranscription factortranscriptome
项目摘要
Summary
The early expansion of the neural progenitor (NP) pool is a critical period, setting the stage for the
development of the cerebral cortex. Alterations in NP proliferation during that period can have devastating
consequences on neuron numbers and circuitry that could eventually lead to a variety of neurodevelopmental
diseases such as autism, micro- and macrocephaly. Therefore, understanding the mechanisms that govern
early NP expansion is central to understanding these diseases. Missense mutations or deletion of ZBTB7A
lead to macrocephaly and intellectual disability but the mechanisms underlying these phenotypes are
completely unknown. We discovered an enrichment for ZBTB7A in the nuclei of embryonic mouse NPs, and
our Zbtb7a conditional KO (cKO) mouse model show increased cortical thickness at birth and an early
expansion of the progenitor pool in embryonic cortices. Overexpression of ZBTB7A leads to opposite
phenotypes, with premature differentiation of NPs. Next, we used CUT&RUN to identify ZBTB7A target genes
during early cortical development. This analysis revealed that ZBTB7A binds to the promoters and enhancers
of a regulon composed of transcription factors and cell-cycle regulators. We confirmed that ZBTB7A binds to
the promoter of Hes5, and we observed that ZBTB7A can block Hes5 promoter activity in response to
activated Notch. Finally, we used a novel in vivo BioID approach in E15 NPs to discover ZBTB7A interactors.
This analysis suggests that ZBTB7A interacts with GATAD2A/B proteins, two components of the Nucleosome
Remodeling and Deacetylase complex (NuRD) repressor complex. In this study, we will use a conditional
knockout mouse model to further characterize how Zbtb7a impacts NP proliferation and the establishment of
cortical architecture. In a second step, we will examine how ZBTB7A modulates Notch Signaling to control NP
proliferation. We will use luciferase assays in primary NPs and in utero electroporation to test the relevance of
ZBTB7A sub domains and how ZBTB7A patient mutations affect the expression of Notch targets. In a third
step we will evaluate how ZBTB7A cooperates with the NuRD complex to regulate NP proliferation. For this we
will use in vivo BioID as well as co-immunoprecipitation experiments to discover the composition of NuRD
complexes interacting with ZBTB7A. We will repeat BioID experiments earlier in development and we will use
co-immunoprecipitation to define which NuRD complex proteins associate with ZBTB7A in early NPs. The role
of Gatad2b in NPs is completely unknown, therefore we will use IUE to test if knockdown of Gatad2b mimics
NP proliferation phenotypes linked with Zbtb7a cKO, and to determine the requirement of Gatad2b in Zbtb7a
overexpression phenotypes, including the repression of Notch targets. Altogether these studies will describe
novel core principles that drive corticogenesis and will deepen our understanding of the etiology of
neurodevelopmental disorders.
概括
神经祖细胞(NP)池的早期扩张是一个关键时期,为
大脑皮层的发展。在此期间,NP增殖的改变可能会有毁灭性的
神经元数和电路的后果最终可能导致各种神经发育
诸如自闭症,小头和大脑的疾病。因此,了解管理的机制
早期NP扩展对于理解这些疾病至关重要。 ZBTB7A的错义突变或删除
导致脑畸形和智力残疾,但这些表型的机制是
完全未知。我们在胚胎小鼠NP的核中发现了ZBTB7A的富集,以及
我们的ZBTB7A有条件KO(CKO)小鼠模型显示出出生时皮质厚度增加,早期
胚胎皮质中祖细胞池的扩展。 ZBTB7A的过表达导致相反
表型,NP的过早差异。接下来,我们使用剪切和运行来识别ZBTB7A目标基因
在早期皮质发育期间。该分析表明ZBTB7A与启动子和增强子结合
由转录因子和细胞周期调节剂组成的调节子。我们确认ZBTB7A与
HES5的启动子,我们观察到ZBTB7A可以响应于Hes5启动子活动
激活的缺口。最后,我们在E15 NP中使用了一种新型的体内生物形式方法来发现ZBTB7A相互作用者。
该分析表明ZBTB7A与Gatad2a/B蛋白(核小体的两个成分)相互作用
重塑和脱乙酰基酶复合物(NURD)抑制剂复合物。在这项研究中,我们将使用有条件的
敲除鼠标模型,以进一步表征ZBTB7A如何影响NP增殖和建立
皮质建筑。在第二步中,我们将检查ZBTB7A如何调节Notch信号来控制NP
增殖。我们将在主要NP和子宫电穿孔中使用荧光素酶测定来测试
ZBTB7A子域以及ZBTB7A患者突变如何影响Notch靶标的表达。三分之一
步骤我们将评估ZBTB7A如何与NURD复合物合作以调节NP的增殖。为此我们
将使用体内生物治疗以及共免疫沉淀实验来发现NURD的组成
复合物与ZBTB7A相互作用。我们将在开发中较早地重复生化实验,我们将使用
共免疫沉淀以定义哪些复杂蛋白与早期NPS中的ZBTB7A相关。角色
NPS中的Gatad2b的Gatad2b是完全未知的,因此我们将使用IUE来测试Gatad2b模拟的敲低
与ZBTB7A CKO相关的NP增殖表型,并确定Gatad2b在ZBTB7A中的需求
过表达表型,包括抑制缺口靶标。这些研究总共描述
新的核心原理,这些原则驱动皮质生成并将加深我们对病因的理解
神经发育障碍。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Louis-Jan Pilaz其他文献
Louis-Jan Pilaz的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Louis-Jan Pilaz', 18)}}的其他基金
Epigenetic mechanisms regulating neuron production during cortical development
皮质发育过程中调节神经元产生的表观遗传机制
- 批准号:
10683534 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 41.5万 - 项目类别:
Epigenetic mechanisms regulating neuron production during cortical development
皮质发育过程中调节神经元产生的表观遗传机制
- 批准号:
10259827 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 41.5万 - 项目类别:
Epigenetic mechanisms regulating neuron production during cortical development
皮质发育过程中调节神经元产生的表观遗传机制
- 批准号:
10065132 - 财政年份:
- 资助金额:
$ 41.5万 - 项目类别:
相似国自然基金
“共享建筑学”的时空要素及表达体系研究
- 批准号:
- 批准年份:2019
- 资助金额:63 万元
- 项目类别:面上项目
基于城市空间日常效率的普通建筑更新设计策略研究
- 批准号:51778419
- 批准年份:2017
- 资助金额:61.0 万元
- 项目类别:面上项目
宜居环境的整体建筑学研究
- 批准号:51278108
- 批准年份:2012
- 资助金额:68.0 万元
- 项目类别:面上项目
The formation and evolution of planetary systems in dense star clusters
- 批准号:11043007
- 批准年份:2010
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
新型钒氧化物纳米组装结构在智能节能领域的应用
- 批准号:20801051
- 批准年份:2008
- 资助金额:18.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Protein tyrosine phosphatase non-receptor 14 in vascular stability and remodeling
蛋白酪氨酸磷酸酶非受体 14 在血管稳定性和重塑中的作用
- 批准号:
10660507 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 41.5万 - 项目类别:
Neuroimmune signaling in surgical wound healing and modulation by regional anesthesia
手术伤口愈合中的神经免疫信号传导和区域麻醉的调节
- 批准号:
10711153 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 41.5万 - 项目类别:
Elucidating the Role of YAP and TAZ in the Aging Human Ovary
阐明 YAP 和 TAZ 在人类卵巢衰老中的作用
- 批准号:
10722368 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 41.5万 - 项目类别:
Specificity of ABCA7-mediated lipid efflux and its effects on intracellular lipid metabolism in neural cells
ABCA7介导的脂质流出的特异性及其对神经细胞细胞内脂质代谢的影响
- 批准号:
10591201 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 41.5万 - 项目类别: