膵臓前駆細胞から膵ラ氏島前駆細胞への分化メカニズムの解明

阐明胰腺祖细胞向胰岛祖细胞的分化机制

基本信息

批准号：
14657275
负责人：
綿田裕孝
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Juntendo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14657275/
关键词：
Activin neurogenin 3 Smad 転写因子膵ラ氏島膵臓分化発生 Neurogenin3

项目摘要

Neurogenin3(ngn3)は膵β細胞分化に必要かつ十分な転写因子である。我々は以前よりNgn3の発現調節機構を解明するため、ヒトNgn3遺伝子の5'flanking region約6kbを単離し、この領域の制御下にLacZを発現するトランスジェニックマウスを作製した。その結果この領域がngn3の膵における発現をrecaptureすることを明らかとした。今回、このプロモーターをluciferase遺伝子の上流に接続したレポーター遺伝子を用いて、アクチビン応答性のNgn3発現調節メカニズムを解明した。細胞としてAR42J-B13細胞を用いた。この細胞はActivin, HGF応答性にインスリン産生細胞へと分化することが知られているが、インスリンの発現前にNgn3の発現が認められる。従って、アクチビン応答性を調べるのに適した細胞株と考えられる。我々は詳細な分子生物学的検討の結果、Ngn3 promoter領域内にActivin応答性cis-elementを同定した。この領域はactivin無添加時にはrepressorとしてはたらくが、Activin添加によりそのrepressorの機能が解除されることを見出した。この領域をprobeに用いたEMSAの結果Activin応答性に結合が低下する蛋白を同定した。Activin応答性のDNA結合蛋白量の低下、あるいはNgn3転写活性の亢進はSmad7 (activin応答性SmadであるSmad2/3の抑制作用をもつ抑制性Smad)の強制発現においては全く影響をうけず、p38MAPKの抑制によりActivin応答性のDNA結合蛋白量の低下、あるいはNgn3転写活性の亢進作用の著しい減弱を認めた。さらなる検討により、このpathwayにはTAK1-MKK3-p38MAPKというsignal pathwayが関与していることが明らかとなった。

Neurogenin3 (ngn3) 是胰腺β细胞分化必需且充分的转录因子。为了阐明Ngn3表达的调控机制，我们之前分离了人Ngn3基因的约6kb 5'侧翼区域，并生成了在该区域控制下表达LacZ的转基因小鼠。结果显示，该区域重新获得了胰腺中 ngn3 的表达。在这里，我们使用了一个报告基因，其中该启动子连接在荧光素酶基因的上游，以阐明激活素响应性 Ngn3 表达的调控机制。 AR42J-B13细胞用作细胞。已知这些细胞会响应激活素和 HGF 分化为产生胰岛素的细胞，但在胰岛素表达之前观察到 Ngn3 表达。因此，它被认为是检查激活素反应性的合适细胞系。经过详细的分子生物学研究，我们在 Ngn3 启动子区域内发现了一个激活素响应顺式元件。我们发现，当不添加激活素时，该区域充当阻遏蛋白，但添加激活素后阻遏蛋白功能被消除。由于 EMSA 使用该区域作为探针，我们鉴定出一种蛋白质，其结合因激活素而减少。激活素反应性 DNA 结合蛋白数量的减少或 Ngn3 转录活性的增加完全不受 Smad7（一种抑制性 Smad，抑制 Smad2/3 的激活素反应性 Smad）的强制表达的影响，并且p38MAPK 我们观察到激活素响应 DNA 结合蛋白的量减少或 Ngn3 转录活性的增强显着减弱。进一步研究发现，该通路涉及一条名为 TAK1-MKK3-p38MAPK 的信号通路。