新規のWntシグナル伝達分子による形態形成の制御機構の解析

新型Wnt信号分子形态发生控制机制分析

基本信息

批准号：
14034239
负责人：
岸田昭世
金额：
$ 4.22万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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-14034239/
关键词：
Wnt-3a Dvl Rhoキナーゼ PCP 神経突起退縮形態形成 Axam Wnt Duplin SUMO 体軸形成

项目摘要

Wntシグナルは初期発生時の体軸形成や細胞の増殖や分化などを制御する。Wntシグナルは細胞内でβ-カテニン経路とPCP(平面内細胞極性)経路、Ca^<2+>経路の3つに分岐する。DvlはWntシグナルをβ-カテニン経路とPCP経路に分岐点に当たる分子で、GSK-3βによるβ-カテニンのリン酸化と分解を抑制する一方、ショウジョウバエでの解析から、PCP経路によってJunキナーゼやRhoキナーゼを介して形態形成を制御することが見出されつつあるが、神経系細胞におけるPCP経路の作用は明らかでなかった。そこで今年度は、哺乳動物細胞におけるWntやDvl、Rhoキナーゼの作用を検討した。COS細胞において、Junキナーゼ活性化に必須のDEP領域を含まないDvl変異体がRhoキナーゼを活性化する事から、DvlはJunキナーゼとRhoキナーゼを異なった領域を介して活性化する可能性が示された.Wnt-1やWnt-3a、DvlによるRhoキナーゼの活性化はRhoキナーゼのRho結合ドメインを共発現することにより抑制されたことから、この活性化にはRhoが関与することが明らかとなった。Wnt-1やDvlを発現すると褐色細胞腫由来のPC12細胞でのNGF依存性の神経突起伸張や神経芽細胞腫由来N1E-115細胞での血清除去刺激による神経突起伸張が抑制されだが、この現象はRhoキナーゼ阻害剤により解除された。さらに、RhotekinのRho結合領域を用いたpull-down assayにより、Dvlを発現させたPC12細胞ではRhoが活性化することを見出した。高度に精製したWnt-3aでPC12細胞を処理することによりRhoキナーゼの活性化が認められた。したがって、Wnt-3aやDvlのシグナルは哺乳動物の神経系細胞において、Rhoキナーゼを介して神経突起の伸張や退縮に関わる可能性が示唆された。

Wnt信号控制着在初始发育，细胞增殖和分化过程中体轴的形成。 Wnt信号分支分为细胞中的三个部分：β-catenin途径，PCP（平面细胞极性）途径和Ca^<2+>途径。 Dvl is a molecule that branches out the Wnt signal to the β-catenin pathway and the PCP pathway, and suppresses the phosphorylation and degradation of β-catenin by GSK-3β, while analysis in Drosophila is beginning to show that the PCP pathway regulates morphogenesis via Jun and Rho kinases, but the effect of the PCP pathway in nervous system cells has not been clear.因此，今年我们研究了Wnt，DVL和Rho激酶对哺乳动物细胞的影响。在COS细胞中，不包含Jun激酶活化必不可少的DEP区域的DVL突变体激活Rho激酶，表明DVL可以通过不同区域激活Jun激酶和Rho激酶。 Wnt-1，Wnt-3a和DVL激活Rho激酶，通过共表达Rho激酶的Rho结合结构域来抑制Rho激酶，这表明Rho参与了这种激活。 Wnt-1和DVL的表达抑制了嗜铬细胞瘤衍生的PC12细胞中NGF依赖性神经突生长，而神经母细胞瘤衍生的N1E-1115细胞中血清消耗引起的神经突生物的表达，但是Rho Kinase抑制剂可以缓解这种现象。此外，我们发现使用Rhoekin的Rho结合区域下拉测定法在表达DVL的PC12细胞中激活了Rho。通过用高纯化的Wnt-3a处理PC12细胞观察到Rho激酶的激活。因此，已经提出WNT-3A和DVL信号可能参与哺乳动物神经系统细胞中Rho激酶的神经突扩展和回归。