発生運命に関わるRNAのWnt依存的な非対称分配機構の解析

参与发育命运的RNA Wnt依赖性不对称分配机制分析

基本信息

批准号：
09J02200
负责人：
高鳥直士
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

動物の胚発生の過程で中胚葉と内胚葉は中内胚葉細胞から作られる。前年度までの研究で、脊索動物のホヤでは、中内胚葉細胞が極性化されており、将来中胚葉細胞になる側にNot mRNAが局在し、それが中胚葉細胞に受け継がれることで中胚葉と内胚葉の運命が分離されることを明らかにした。中内胚葉細胞に極性が生じる機構Not mRNAの局在が維持される機構の二つに着目した。中内胚葉細胞を極性化する機構については、極性を作るのに重要な因子を同定した。PI3Kの機能を阻害した胚では、Not mRNAが細胞の中央に局在し、中胚葉と内胚葉の両方の細胞に均等に分配され、運命が分離しなかった。PI3Kの抗体を作成し、免疫抗体染色を行ったところ、PI36とその産物である、PtdIns(3,4,5)P3の両方が将来の中胚葉側に局在していた。PI3K活性の偏りを乱すために、PtdIns(3,4,5)P3を分解するPTENの機能を阻害したところ、Not mRNAの局在が乱れ、運命分離が起こらなかった。PI3Kを過剰に発現させた胚でもNot mRNAの局在が阻害された。PtdIns(3,4,5)P3を中内胚葉細胞に注入したところ、Not mRNAは中胚葉側ではなく、細胞の中央に局在した。これらの結果は、PI3Kおよびその活性の局在が極性を作るのに重要であることを支持している。Not mRNAの局在に必要なmRNA結合因子を同定するために、Yeast three hybrid法により、20の候補因子を得た。2つについては機能阻害した胚でNot mRNAの分配が異常になった。1つの因子について抗体を作成して中内胚葉細胞における局在を観察したところ、細胞核と中胚葉側の細胞表層付近にシグナルが観察された。現在、これらの因子の機能と局在を検証する作業を継続している。

在动物胚胎发育过程中，中胚层和内胚层由中内胚层细胞产生。截至前一年的研究表明，在脊索动物海鞘中，中内胚层细胞是极化的，Not mRNA定位于未来将成为中胚层细胞的一侧，并被中胚层细胞遗传，导致中胚层细胞极化。揭示胚层和内胚层的命运是分开的。我们重点关注维持 Not mRNA 定位的两种机制，一种在中内胚层细胞中产生极性的机制。关于中内胚层细胞极化的机制，我们确定了对于产生极性很重要的因素。在PI3K功能被抑制的胚胎中，Not mRNA位于细胞中心，均匀分布在中胚层和内胚层细胞中，并且没有分离它们的命运。当我们创建 PI3K 抗体并进行免疫抗体染色时，我们发现 PI36 及其产物 PtdIns(3,4,5)P3 都定位于未来的中胚层侧。当我们抑制 PTEN 的功能（降解 PtdIns(3,4,5)P3）以破坏 PI3K 活性的偏差时，Not mRNA 的定位被破坏，并且命运分离没有发生。在过表达 PI3K 的胚胎中，Not mRNA 的定位也受到抑制。当PtdIns(3,4,5)P3被注射到中内胚层细胞中时，mRNA不定位于细胞的中心，而不定位于中胚层侧。这些结果支持 PI3K 及其活性的定位对于产生极性很重要。为了鉴定Not mRNA定位所需的mRNA结合因子，我们使用酵母三杂交方法获得了20个候选因子。在两个案例中，Not mRNA的分布在功能受到抑制的胚胎中出现异常。当我们针对一种因子创建抗体并观察其在中内胚层细胞中的定位时，在细胞核和中胚层一侧的细胞表面附近观察到信号。目前，我们正在继续努力验证这些因素的功能和定位。