四肢発生時の間充織凝集パターンを調節する膜蛋白質相互作用の解析

分析肢体发育过程中调节间充质聚集模式的膜蛋白相互作用

• 批准号: 14780563
• 负责人: 和田 直之
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Kawasaki Medical School
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-14780563/
• 关键词: 肢芽; パターン形成; 細胞間認識; ephrin-A2; EphA4; 軟骨分化

四肢骨格の基本パターンは,四肢原基(肢芽)を構成する間充織細胞が形成する凝集パターンとして作られる。本研究では凝集パターンを制御する分子として,受容体型チロシンキナーゼのEphAと,膜結合型リガンドのephrin-Aの相互作用に注目し,間充織の凝集過程および軟骨分化過程における役割を検討した。本研究課題を開始する段階で,ephrin-A2が肢芽の近遠軸方向の位置特異性を反映することがわかっていたため,まずephrin-A2に注目して解析を進めた。強制発現系を用いて肢芽遠位でephrin-A2を異所的に発現させ,発生させた。その結果,手部や足部などの遠位骨格に影響が起こり,過剰指や部分的な融合骨を持つ個体が数例観察された。ephrin-A2過剰発現の影響を詳細に検討するために,培養系を用いた解析を行った結果,ephrin-A2の過剰発現は手部や足部など遠位構造を作る間充織(遠位間充織)の接着性を特異的に変化させた。また,ephrin-A2過剰発現は軟骨分化そのものには影響しなかったが,主に遠位間充織が形成する軟骨結節(凝集した細胞が形成する軟骨塊)の形成を抑制した。そのため,過剰発現したephrin-A2は遠位構造を作る間充織の接着性を変化させ,軟骨凝集形成過程に影響すると考えられた。一方,EphAやephrin-Aには複数の分子種があるため,複数のEphA-ephrin-A相互作用を一括して阻害する蛋白質(EphAやephrin-Aの細胞外領域とHuman lgGのFc領域との融合蛋白質)を培養系に添加し,軟骨分化への影響を観察した。その結果,ephrin-A2-Fcを添加すると軟骨結節形成が抑制された。Ephrin-A2-FcはEphAの機能阻害を行うので,軟骨結節形成過程には間充織で発現するephrin-A2とその受容体の相互作用が関与すると考えられた。以上より,ephrin-A2とその受容体は,正常四肢発生過程においても,肢芽間充織の接着性を遠近軸に沿って変化させ,細胞の凝集パターン,ひいては軟骨パターンを調節すると考えられた。

肢体骨骼的基本模式是由构成肢体原发性（肢体芽）的间充质细胞形成的凝结模式的。在这项研究中，我们专注于Epha，受体型酪氨酸激酶和膜结合的配体Ephrin-A之间的相互作用，作为调节聚集模式的分子，并检查了间质基质在聚集和软骨分化过程中的作用。在该研究主题的开头，众所周知，ephrin-A2反映了近轴方向上肢体芽的位置特异性，因此我们首先专注于以弗林-A2并进行了分析。 Ephrin-A2使用强制表达系统在肢体芽的远端进行了表达和开发。结果，手指和脚的远端骨骼受到影响，几例手指过多的人和部分融合的骨骼。为了详细研究Ephrin-A2过表达的效果，我们使用培养系统进行了分析，发现ephrin-A2的过表达特异性改变了远端结构（例如远端结构）的间充质（远端间充质）的粘附。此外，埃弗林-A2过表达不会影响软骨分化本身，但它抑制了主要由远端间质形成的软骨结节（由聚集细胞形成的软骨块）的形成。因此，人们认为过表达的ephrin-a2改变了产生远端结构的间充质织物的粘附，并影响软骨聚集过程。另一方面，由于Epha和Ephrin-A具有多种分子物种，因此在一个GO中抑制多种epha-磷酸A相互作用的蛋白质（Epha和Ephrin-A和Ephrin-A的细胞外区域之间的融合蛋白以及人LGG的FC区域之间的融合蛋白）添加到培养基系统中，并对Cartilage Niciention效应。结果，添加ephrin-A2-FC抑制了软骨结节的形成。由于ephrin-a2-fc抑制了Epha功能，因此人们认为在间充质中表达的ephrin-A2之间的相互作用与软骨结节形成过程有关。从上面可以看出，埃弗林-A2及其受体沿透视轴改变肢体间质的粘附，并调节聚集模式，进而调节正常肢体发育过程中的软骨模式。