リン酸化を介するWntシグナル伝達経路の制御機構の解析

磷酸化介导的Wnt信号通路调控机制分析

• 批准号: 12770059
• 负责人: 岸田 想子
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12770059/
• 关键词: Wnt; カゼインキナーゼ; リン酸化; Dvl; Tcf; 転写活性化; Axin; APC; β-カテニン; GSK-3β; 蛋白質分解

細胞外分泌蛋白質Wntのシグナルが、LRP/Frizzled受容体複合体から細胞内分子Dvl、蛋白質リン酸化酵素GSK-3β、β-カテニンへと伝達されると、β-カテニンは核に移行して転写因子TCFと複合体を形成し、遺伝子発現を促進して、細胞の分化や増殖、初期発生における体軸形成を抑制する。AxinはDvlやβ-カテニン、癌抑制遺伝子産物APCと複合体を形成し、GSK-3βによるβ-カテニンのリン酸化と分解を促進することが明らかになっている。カゼインキナーゼIε(CKIε)はDvlと結合し、アフリカツメガエルの二次体軸形成を誘導することから、Wntシグナル伝達経路を正に制御していると考えられるが、その作用機構は不明であったので、Wntシグナル伝達経路におけるCKIεの分子作用機構を解析した。CKIεは細胞内においてDvlやAPCをリン酸化した。CKIεはin vitroにおいてDvlやAPC、Axin、β-カテニンを直接リン酸化したが、GSK-3βはリン酔化しなかった。したがって、少なくともDvlとAPCは細胞内でCKIεの直接の基質になると考えられた。CKIεはDvlと直接結合し、細胞内においてCKIε/Dvl/Axinの三者複合体を形成した。CKIεとDvlは相乗的に作用して、核内のβ-カテニン蓄積やTCFの転写活性化能の促進、ツメガエルの二次体軸の誘導を引き起こした。キナ-ゼネガティヴ型CKIεやCKIε非結合型Dvl変異体ではこの相乗的な促進は認められないことから、Wntシグナル伝達経路におけるCKIεの作用には、リン酸化酵素活性とCKIε/Dvl/Axinの三者複合体を形成することが必要である事や、CKIεはDvlと共にAxin上に結合することにより、β-カテニンの分解を抑制することが明らかとなった。今後さらにこの複合体中でのCKIεによるDvlやAPCのリン酸化の生理的意義を明らかにする予定である。

Exocrine protein Wnt complex formation, LRP/Frizzled receptor complex formation, intracellular molecule Dvl, protein kinase GSK-3β, β-Cnt complex formation, β-Cnt nuclear migration factor TCF complex formation, gene development promotion, cell differentiation and growth, early development and somatic axis formation inhibition. Axin promotes the formation of Dvl, β-cAMP and APC complexes, and the decomposition of β-cAMP by GSK-3β. The mechanism of molecular action of CKI ε is not clear, and the mechanism of molecular action of CKIε is not clear. CKIε is an intracellular enzyme. CKIε is in vitro, Dvl, APC, Axin, β-CTV is directly acidic, GSK-3β-CTV is acidic. Dvl and APC are intracellular CKI and direct matrix. CKIε/Dvl/Axin complex is formed in the intracellular system. CKIε and Dvl reverse phase effect, nuclear β-TCF accumulation, activation of TCF, induction of secondary axis The CKIε-Dvl-CKIε-Dvl-Dvl-CKIε-Dvl-Dvl- The physiological significance of CKIε, Dvl and APC in this complex is to be clarified.

项目成果

Ikeda, S.: "GSK-3 β-dependent phosphorylation of adenomatous polyposis coli gene product can be modulated by β-catenin and protein phosphatase 2A complexed with Axin"Oncogne. 19. 308-318 (2000)

Ikeda, S.：“腺瘤性息肉病大肠杆菌基因产物的 GSK-3 β 依赖性磷酸化可以通过与 Axin 复合的 β-连环蛋白和蛋白磷酸酶 2A 进行调节”Oncogne 19. 308-318 (2000)。

Sakamoto,I.: "A novel β-catenin binding protein inhibits β-catenin-dependent Tcf activation and axis formation."J.Biol.Chem.. 275・42. 32871-32878 (2000)

Sakamoto, I.：“一种新型 β-连环蛋白结合蛋白抑制 β-连环蛋白依赖性 Tcf 激活和轴形成。”J.Biol.Chem.. 275・42 (2000)。

Kishida, M.: "Synergistic activation of the Wnt signaling pathway by Dvl and casein kinase Iε."J. Biol. Chem.. 276. 33147-33155 (2001)

Kishida, M.：“Dvl 和酪蛋白激酶 Iε 协同激活 Wnt 信号通路。J. Biol。276. 33147-33155 (2001)”

Hinoi,T.: "Complex formation of Adenomatous polyposis coli and Axin facilitates glycogen synthase kinase-3β-dependent phosphorylation of β-catenin and downregulates β-catenin."J.Biol.Chem.. 275・44. 34399-34406 (2000)

Hinoi, T.：“腺瘤性息肉病大肠杆菌和 Axin 的复合物促进 β-catenin 的糖原合酶激酶 3β 依赖性磷酸化并下调 β-catenin。”J.Biol.Chem.. 275・44（2000 年） ）