成体幹細胞システムにおけるbHLH因子Hes1/Hes3/Hes5の役割について

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17209008
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 影山 龍一郎 京都大学, ウイルス研究所, 教授 (80224369)
• キーワード: 幹細胞 / コンディショナル・ノック / cre-LoxP / bHLH因子 / Hes

研究概要

成体の各臓器には幹細胞が存在し、修復・再生に重要な役割を担うと考えられるが、その実体や維持機構には不明の点が多い。我々は、bHLH因子Hes1/3/5が胎児の種々の幹細胞の維持に関わることを示してきた。しかし、成体においてもこれらの因子が幹細胞の維持に関わっているのか、成体の幹細胞が維持されないとどのような障害が起こるのかという問題点についてはよくわかっていない。本研究では、Hes1をコンディショナルにノックアウトすることによって、成体幹細胞の維持機構およびその生理的役割を解析する。また、Hes3-Hes5ダブルノックアウトマウスではHes1による機能代償のために顕著な異常は見られないが、さらにHes1をコンディショナルに欠損したときに起こる異常も解析する。以上の研究から、成体幹細胞システムの維持機構および生理的機能を明らかにする。今年度は以下の実験を行った。
(1)成体脳の幹細胞システムの解析
成体脳におけるHes1の役割を明らかにするため、Hes1ムfloxedマウスおよびHes1ムfloxed ; Hes3-null ; Hes5-nullマウスを作製した。また、tamoxifenによって神経幹細胞特異的にcre活性が誘導されるnestin-creERT2トランスジェニックマウスを作製した。現在、これらのマウスを掛け合わせしているところである。今後、Hes1を神経幹細胞特異的にコンディショナル・ノックアウトする。
(2)成体消化器における幹細胞システム
成体消化器系の幹細胞にもHes1が発現していることが示唆されている。成体消化器系幹細胞システムにおけるHes1の役割を明らかにするために、villin-creERマウスやcyp1A1-creマウスを作製中である。今後これらのcreマウスと上記のfloxedマウスを用いて消化管特異的なHesコンディショナル・ノックアウトマウスを作製する。

研究成果

• [雑誌論文] Real-time imaging of the somite segmentation clock : revelation of unstable oscillators in the individual presomitic mesoderm cell. (2006)
  • 著者名/発表者名: Masamizu, Y., Ohtsuka, T., Takashima, Y., Nagahara, H., Takenaka, Y., Yoshikawa, K., Okamura, H., Kageyama, R.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 103 ページ: 1313-1318
• [雑誌論文] Hes1 and Hes5 regulate development of the cranial and spinal nerve systems. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, J., Sakamoto, S., Kageyama, R.
  • 雑誌名: Dev.Neurosci. 28 ページ: 92-101
• [雑誌論文] Notch1 expression is spatiotemporally correlated with neurogenesis and negativity regulated by Notch1-independent Hes genes in the developing nervous system. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, J., Kageyama, R.
  • 雑誌名: Cerebral Cortex (in press)
• [雑誌論文] Mash1 and Math3 are required for development of brachiomotor neurons and maintenance of neural progenitors. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ohsawa, R., Ohtsuka, T., Kageyama, R.
  • 雑誌名: J.Neurosci. 25 ページ: 5857-5865
• [雑誌論文] C/EBP phosphorylation biases multipotent cortical precursors to generate neurons rather than astrocytes in vivo. (2005)
  • 著者名/発表者名: Paquin, A., Bamabe-Heider, F., Kageyama, R., Miller, F.D.
  • 雑誌名: J.Neurosci. 25 ページ: 10747-10758
• [雑誌論文] Prethymic T cell development defined by the espression of palred Immunoglobulin-like Receptors. (2005)
  • 著者名/発表者名: Masuda, K., Kubagawa, H., Ikawa, T., Chen, C.-C., Kakugawa, K., Hattori, M., Kageyama, R., Cooper, M.D., Minato, N., Katsura, Y., Kawamoto, H.
  • 雑誌名: EMBO J. 24 ページ: 4052-4060
• [図書] Roles of Hes bHLH factors in neural development. In Transcription Factors in the Nervous System (Ed.G.Theil). (2006)
  • 著者名/発表者名: Kageyama, R., Ohtsuka, T., Hatakeyama, J.
  • 総ページ数: 20
  • 出版者: Wiley-VCH Verlag, Weinheim