体軸形成におけるWntシグナル伝達経路の作用機構の解析

Wnt信号通路在体轴形成中的作用机制分析

基本信息

批准号：
12026228
负责人：
岸田昭世
金额：
$ 1.6万
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 (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12026228/
关键词：
GSK-3β Axin β-カテニン APC Idax Dvl Duplin Axam

项目摘要

Wntを介するシグナルは、細胞膜上の受容体Frizzledから細胞内のDvl、GSK-3β、Axin、β-catenin、TCFへと伝達され、標的遺伝子の発現を介して細胞の増殖や分化、初期胚発生時の体軸形成等の細胞機能を制御する。GSK-3β結合蛋白質Axinはβ-cateninや、がん抑制遺伝子産物APC、Dvlと複合体を形成して、GSK-3βによるβ-cateninのリン酸化と分解を促進する。今年度はDvlやAxin、β-cateninと結合する新規蛋白質を各々1種類づつ見出した。新規Dvl結合蛋白質Idaxは、DvlとAxinの結合を阻害して、マウスL細胞で発現させるとWntシグナル依存性のβ-カテニンの蓄積やTCF転写活性の亢進が抑制された。アフリカツメガエル初期胚にIdaxを導入すると頭部形成が抑制された。Idaxは、WntやDvl依存性の二次体軸形成を抑制したが、β-カテニン依存性の二次体軸形成は抑制しなかった。したがって、IdaxはDvlの下流でWntのシグナルを抑制することが明らかとなった。新規Axin結合蛋白質Axamは、AxinとDvlの結合を阻害して、DvlによるGSK-3β依存性のAxinのリン酸化を抑制した。大腸癌細胞にAxamを発現させると細胞内β-cateninが分解した。したがって、AxamはDvlとβ-cateninの間のレベルに作用してWntシグナルを抑制する機能をしめすことが明らかとなった。新規β-カテニン結合蛋白質Duplinは、β-cateninと直接結合してβ-カテニンとTCFの複合体形成を抑制することにより遺伝子発現を抑制した。アフリカツメガエル初期胚にDuplinを導入すると頭部形成が抑制され、標的遺伝子siamoisの発現が抑制された。さらに、Duplinは、Wntやβ-カテニン依存性の二次体軸形成を抑制したので、Duplinはβ-カテニンの下流でWntシグナルを抑制的に制御することが明らかとなった。したがって、今年度はWntシグナル伝達経路を負に制御する新規蛋白質を複数単離し、その体軸形成における機能を解明したので、本研究の主要課題は達成されたと考えられる。

Wnt介导的信号从细胞膜上的受体传播到DVL，GSK-3β，Axin，β-catenin和TCF在细胞中内部，并控制细胞的功能，例如细胞增殖和分化，以及通过胚胎通过靶基因表达的早期胚胎发育过程中的身体轴形成。 GSK-3β结合蛋白AXIN与β-catenin，癌症抑制基因产物APC和DVL形成复合物，以通过GSK-3β促进β-catenin的磷酸化和降解。今年，我们发现了一种与DVL，Axin和β-catenin结合的新型蛋白质。当新型的DVL结合蛋白IDAX抑制DVL和AXIN的结合，当在小鼠L细胞中表达时，它抑制了Wnt信号依赖性β-catenin的积累，并增加了TCF转录活性。将IDAX引入早期的异爪蟾胚胎抑制了头部形成。 IDAX抑制了Wnt和DVL依赖性的二级体轴的形成，但不抑制β-catenin依赖性二级体轴的形成。因此，已经揭示了IDAX抑制DVL下游的Wnt信号。新型的轴突结合蛋白AXAM抑制了Axin与DVL的结合，从而抑制了DVL对Axin的GSK-3β依赖性磷酸化。 Axam在结肠癌细胞中的表达导致细胞内β-catenin降解。因此，已经揭示了Axam作用于DVL和β-catenin之间的水平以抑制Wnt信号。新型的β-catenin结合蛋白二元蛋白通过直接与β-catenin结合并抑制β-catenin和TCF之间的复合物的形成来抑制基因表达。将杜替林引入早期的异爪蟾胚胎中，抑制了头部形成并抑制了靶基因siamois的表达。此外，Duplin抑制了Wnt和β-catenin依赖性的二级体轴的形成，并且发现Duplin抑制了β-catenin下游的Wnt信号传导。因此，今年，我们分离了多种新型蛋白质，这些蛋白质对Wnt信号通路负面调节并阐明了它们在体轴形成中的功能，并且相信已经实现了这项研究的主要挑战。