神経細胞の再生に重要なメカニズムを特定(Key mechanisms identified for regeneration of neurons)

ad

2024-07-02 ミュンヘン大学(LMU)

神経障害(外傷、脳卒中、てんかん、神経変性疾患など)は、ニューロンの永久的な喪失を引き起こし、脳機能に重大な障害をもたらします。現在の治療法は限られていますが、直接的な神経再プログラミングが有望な戦略です。これは、細胞の機能を他の細胞に変える複雑なプロセスで、グリア細胞を機能的なニューロンに変換することが可能です。ミュンヘン大学のマグダレナ・ゴッツ率いるチームとボヤン・ボネフ率いるチームは、グリア細胞をニューロンに変換する際のエピゲノムの化学修飾の役割を調査しました。研究により、転写因子Neurogenin2がエピゲノムの再配線に重要な影響を与えることが示されましたが、単独では不十分で、新たに発見されたタンパク質YingYang1が必要であることが判明しました。YingYang1はクロマチンを開く役割を持ち、転写因子と協働して再プログラミングを促進します。これらの発見は、神経再プログラミングの理解と改善に重要です。

<関連情報>

マウスアストロサイトの直接的な神経細胞初期化は、マルチスケールエピゲノムリモデリングと関連し、Yy1を必要とする Direct neuronal reprogramming of mouse astrocytes is associated with multiscale epigenome remodeling and requires Yy1

Allwyn Pereira,Jeisimhan Diwakar,Giacomo Masserdotti,Sude Beşkardeş,Tatiana Simon,Younju So,Lucía Martín-Loarte,Franziska Bergemann,Lakshmy Vasan,Tamas Schauer,Anna Danese,Riccardo Bocchi,Maria Colomé-Tatché,Carol Schuurmans,Anna Philpott,Tobias Straub,Boyan Bonev & Magdalena Götz
Nature Neuroscience  Published:02 July 2024
DOI:https://doi.org/10.1038/s41593-024-01677-5

神経細胞の再生に重要なメカニズムを特定(Key mechanisms identified for regeneration of neurons)

Abstract

Direct neuronal reprogramming is a promising approach to regenerate neurons from local glial cells. However, mechanisms of epigenome remodeling and co-factors facilitating this process are unclear. In this study, we combined single-cell multiomics with genome-wide profiling of three-dimensional nuclear architecture and DNA methylation in mouse astrocyte-to-neuron reprogramming mediated by Neurogenin2 (Ngn2) and its phosphorylation-resistant form (PmutNgn2), respectively. We show that Ngn2 drives multilayered chromatin remodeling at dynamic enhancer–gene interaction sites. PmutNgn2 leads to higher reprogramming efficiency and enhances epigenetic remodeling associated with neuronal maturation. However, the differences in binding sites or downstream gene activation cannot fully explain this effect. Instead, we identified Yy1, a transcriptional co-factor recruited by direct interaction with Ngn2 to its target sites. Upon deletion of Yy1, activation of neuronal enhancers, genes and ultimately reprogramming are impaired without affecting Ngn2 binding. Thus, our work highlights the key role of interactors of proneural factors in direct neuronal reprogramming.

医療・健康
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました