脊髄神経回路網の特異的構築と機能を制御する分子機構

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15029226
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 斎藤 哲一郎 京都大学, 再生医科学研究所, 助教授 (00202078)
• Keywords: 神経細胞 / 発生・分化 / 神経回路網 / 脊髄 / 哺乳動物 / トランスジェニックマウス / 転写因子 / ホメオボックス遺伝子

Research Abstract

マウス脊髄の発生過程で特定の細胞群で特異的に発現するMBH1 (mammalian Bar-class homeobox 1)遺伝子の発現制御機構を解析した。MBH1は、交連神経細胞に分化する時、一過的に発現する。この発現制御機構を詳細に解析するため、MBH1ゲノムの転写制御領域とレポーター遺伝子のlacZを持つトランスジェニックマウスを多種類作製した。その結果、MBH1の発現は、MBH1遺伝子の下流に存在するE-boxで制御されることが明らかとなった。さらに、このE-boxを介しての制御には、ヘリックス・ループ・ヘリックス型転写因子のMath1が関与することを示した。
一方、MBH1タンパク質の機能を明らかにするため、MBH1タンパク質のDNA結合ドメインを転写抑制化ドメインや転写活性化ドメインと結合させたキメラタンパク質を作製した。転写抑制化ドメインを持つキメラタンパク質は、MBH1と同一の機能を有したが、転写活性化ドメインを持つキメラタンパク質はMBH1の機能を抑制した。また、Math1下流のカスケードが転写活性化ドメインを持つキメラタンパク質で阻害された。以上の結果、MBH1タンパク質は転写抑制因子として働くことが示唆され、Math1下流で交連神経細胞が分化する時には、MBH1が必須であることが示され、交連神経細胞の分化を制御するカスケードが分子レベルで明らかとなった。

Research Products

• [Publications] Chiung-Wen Chang: "Identification of a developmentally regulated striatum-enriched zinc-finger gene, Nolz-1, in the mammalian brain."Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 101. 2613-2618 (2004)
• [Publications] Satoru Miyagi: "The Sox-2 regulatory regions display their activities in two distinct multipotent stem cells."Molecular and Cellular Biology. (印刷中). (2004)