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Hes基因在神经干细胞发育中的作用

伍亚民;刘媛;王正国

  Hes基因属于碱性螺旋-环-螺旋基因(basic helix-loop-helix,bHLH)家族的一类成员。最近的研究发现bHLH基因由于在神经干细胞(neural stem cell,NSC)的分化过程中发挥着关键的作用,因此对发育过程中脑组织的大小、形状以及脑结构的完整性具有重要的调控作用。Hes基因是抑制性的bHLH基因。其结构特征为在氨基酸的末端具有一个保守的碱性螺旋-环-螺旋结构域,以及在碱性结构区域具有一个脯氨酸残基,同时还具有一个蛋白与蛋白之间发生特异性作用的ORANGE结构域。Hes因子的另一个结构特征是羧基末端的Trp-Arg-Pro-Trp序列(即WRPW区域)。辅抑制因子TLE/Grg,果蝇Groucho同源物,可与WRPW结构区域相互作用,并使组蛋白脱乙酰基酶聚集,而导致染色体转录过程失活。在发育的过程中,当缺乏抑制性的Hes基因,激活的bHLH基因会上调,NSC就只有过早地分化为神经元,而导致其它种类神经细胞的缺失。而Hes基因的错误表达却引起胶质细胞的大量增加,说明抑制性的bHLH基因可促进神经胶质形成。Hes基因的表达是受到Notch通路的调节,而最初的表达却不依赖于Notch信号通路。随着发育阶段的变化,NSC生物学功能的变化可能是由于NSC内表达的系列转录因子发生了变化。深入研究当时各阶段基因表达变化的机制对了解NSC的基本特性是非常必要的。……