Wolfson Institute for Biomedical Research, University College London, London, UK.
Neuron. 2011 Mar 10;69(5):918-29. doi: 10.1016/j.neuron.2011.01.030.
A fundamental feature of central nervous system development is that neurons are generated before glia. In the embryonic spinal cord, for example, a group of neuroepithelial stem cells (NSCs) generates motor neurons (MNs), before switching abruptly to oligodendrocyte precursors (OLPs). We asked how transcription factor OLIG2 participates in this MN-OLP fate switch. We found that Serine 147 in the helix-loop-helix domain of OLIG2 was phosphorylated during MN production and dephosphorylated at the onset of OLP genesis. Mutating Serine 147 to Alanine (S147A) abolished MN production without preventing OLP production in transgenic mice, chicks, or cultured P19 cells. We conclude that S147 phosphorylation, possibly by protein kinase A, is required for MN but not OLP genesis and propose that dephosphorylation triggers the MN-OLP switch. Wild-type OLIG2 forms stable homodimers, whereas mutant (unphosphorylated) OLIG2(S147A) prefers to form heterodimers with Neurogenin 2 or other bHLH partners, suggesting a molecular basis for the switch.
中枢神经系统发育的一个基本特征是神经元先于神经胶质细胞产生。例如，在胚胎脊髓中，一群神经上皮干细胞（NSCs）产生运动神经元（MNs），然后突然转变为少突胶质前体细胞（OLPs）。我们想知道转录因子 OLIG2 如何参与这种 MN-OLP 命运转变。我们发现，OLIG2 螺旋-环-螺旋结构域中的丝氨酸 147 在 MN 产生过程中被磷酸化，而在 OLP 发生时去磷酸化。将丝氨酸 147 突变为丙氨酸（S147A）会在转基因小鼠、鸡或培养的 P19 细胞中完全阻止 MN 产生，但不会阻止 OLP 产生。我们得出结论，S147 磷酸化（可能由蛋白激酶 A 介导）是 MN 产生所必需的，但不是 OLP 产生所必需的，并且提出去磷酸化触发了 MN-OLP 转变。野生型 OLIG2 形成稳定的同源二聚体，而突变型（未磷酸化）OLIG2（S147A）则更喜欢与 Neurogenin 2 或其他 bHLH 伴侣形成异源二聚体，这表明了这种转变的分子基础。
