ツメガエル胚におけるlefty/antivinの関連遺伝子Xantivinの解析

非洲爪蟾胚胎中左/抗vin相关基因Xantivin的分析

基本信息

批准号：
02J08029
负责人：
種子島幸祐
金额：
$ 1.28万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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

项目摘要

TGF-βsuperfamilyに属するleftyやantivnと呼ばれる遺伝子のツメガエルホモログであるXantivinは、ツメガエル胚の中胚葉誘導においてアクチビンシグナルのフィードバックインヒビターとして働くことがわかっている。しかし、この遺伝子の胚内での中胚葉誘導における役割については、まだ不明な点が多く残されている。本研究では、Xantivinの作用機構を明らかにすることを通して、中胚葉誘導のメカニズムを明らかにすることを目的としている。これまで示唆されてきた作用機構は、II型アクチビン受容体に対して、nodal関連遺伝子やアクチビンと競合的に結合するというモデルで説明されてきたものの生化学的な根拠はなく、不明な部分が多かった。また、ノーダルシグナルはI型とII型のアクチビンレセプターの他に、共役レセプターであるEGF-CFC遺伝子産物が必要であることが分かってきた。今年度の研究では、未だ不明なlefty/antivinの作用機序を解析するため、様々なアクチビンやノーダルのレセプター構成因子との結合について検討した。するとXantivinはこれまで提唱されていた仮説とは異なり、II型アクチビン受容体には結合せず、EGF-CFC遺伝子産物との結合が観察された。また、Xantivin機能欠損胚の表現型はツメガエルのEGF-CFC遺伝子であるFRL-1の過剰発現によって引き起こされる表現型とよく似ており、アニマルキャップアッセイにおいてXantivinはFRL-1によるノーダルシグナルの増強を抑えることがわかった。さらに、XantivinはマウスのEGF-CFC遺伝子産物criptoとも生化学的に結合することから、XantivinはEGF-CFC遺伝子のアンタゴニストとして働くことにより、ノーダルシグナルを制御していることが示唆された。

Xantivin 是非洲爪蟾的 lefty 和 antivn 基因的同源物，属于 TGF-β 超家族，已知在非洲爪蟾胚胎中胚层诱导过程中充当激活素信号的反馈抑制剂。然而，关于该基因在胚胎内中胚层诱导中的作用仍然存在许多未知数。本研究的目的是通过阐明Xantivin的作用机制来阐明中胚层诱导的机制。迄今为止提出的作用机制是通过节点相关基因和激活素竞争性地与II型激活素受体结合的模型来解释的，但没有生化基础，未知的部分仍然很多。此外，已经发现，除了I型和II型激活素受体之外，节点信号还需要EGF-CFC基因产物，它是偶联受体。在今年的研究中，我们研究了多种激活素和节点受体成分的结合，以分析左撇子/抗抗素的作用机制，目前尚不清楚。与之前提出的假设相反，Xantivin 不与 II 型激活素受体结合，而是观察到与 EGF-CFC 基因产物结合。此外，Xantivin缺陷胚胎的表型与非洲爪蟾EGF-CFC基因FRL-1过度表达引起的表型非常相似，并且在动物帽实验中发现，Xantivin增强了FRL-1诱导的节点信号。它抑制了此外，Xantivin 与小鼠 EGF-CFC 基因产物 cripto 进行生化结合，表明 Xantivin 通过充当 EGF-CFC 基因的拮抗剂来调节节点信号。