PKAシグナルによるATF4の活性化機構と上皮-間充織転換の制御メカニズムの解明

阐明PKA信号激活ATF4的机制及上皮间质转化的控制机制

基本信息

批准号：
07J55041
负责人：
鈴木享
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J55041/
关键词：
神経堤細胞 EMT タンパク質分解上皮-間充織転換 PKA

项目摘要

昨年度までの研究から、ATF4 mRNAの分布と比較してATF4タンパク質は神経堤細胞により限局していることが観察された。このことから、ATF4は転写後、または翻訳後に何らかの制御を受けている可能性が考えられた。そこで今年度は、ATF4タンパク質が神経堤細胞に限局されるメカニズムを明らかにすることを目的とした。ATF4タンパク質は不安定で分解されやすいことが過去の報告から調べられており、ユビキチンリガーゼのサブユニットの一部であるβ-TrCPが結合することが契機となりプロテアソームによって分解されることが報告されている。このβ-TrCPの結合部位に変異を導入した発現ベクターを神経管に導入した場合、野生型と比較して高発現することが分かった。また、アセチルトランスフェラーゼのp300がβ-TrCPの結合を競合的に阻害することでATF4タンパク質は安定性が上昇することが培養細胞株を用いた実験で知られている。神経堤細胞と神経管の細胞におけるp300の発現を調べたところ、p300タンパク質は神経堤細胞に特異的に局在していることが分かった。そこで、p300を神経管に遺伝子導入したところ、内在性ATF4タンパク質の発現レベルが上昇することが確認された。また、PKAのリン酸化部位に変異を導入したベクターにおいても野生型に比べ安定性が増していることが分かった。これらの結果から、ATF4タンパク質は神経管の細胞ではβ-TrCPやPKAによってすみやかに分解される一方、神経堤細胞ではp300によって安定化されていると考えられた。なお上記の研究結果については、新潟県新潟市にて2009年に5月に開催された42^<nd> Annual Meeting for the Japanese Society of Developmental Biologistsにおいて英語による口頭発表を行い、現在論文投稿中である。

从去年进行的研究来看，与 ATF4 mRNA 的分布相比，ATF4 蛋白更集中于神经嵴细胞中。这表明 ATF4 可能受到某种转录后或翻译后控制。因此，今年我们的目标是阐明ATF4蛋白定位于神经嵴细胞的机制。此前的报道表明，ATF4蛋白不稳定且容易降解，有报道称其与泛素连接酶亚基的一部分β-TrCP结合时会被蛋白酶体降解。当将β-TrCP结合位点含有突变的表达载体导入神经管时，发现表达量高于野生型。此外，从使用培养细胞系的实验中得知，当乙酰转移酶p300竞争性抑制β-TrCP的结合时，ATF4蛋白的稳定性增加。当我们研究p300在神经嵴细胞和神经管细胞中的表达时，我们发现p300蛋白特异性定位于神经嵴细胞中。因此，当将p300引入神经管时，证实内源ATF4蛋白的表达水平增加。还发现，与野生型相比，在PKA磷酸化位点引入突变的载体具有更高的稳定性。这些结果表明ATF4蛋白在神经管细胞中被β-TrCP和PKA快速降解，而在神经嵴细胞中被p300稳定。上述研究成果已于2009年5月在新泻县新泻市召开的第42届日本发育生物学会年会上以英语口头发表，目前正在提交论文。