膵臓前駆細胞から膵ラ氏島前駆細胞への分化メカニズムの解明

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Neurogenin3(ngn3)は膵β細胞分化に必要かつ十分な転写因子である。我々は以前よりNgn3の発現調節機構を解明するため、ヒトNgn3遺伝子の5'flanking region約6kbを単離し、この領域の制御下にLacZを発現するトランスジェニックマウスを作製した。その結果この領域がngn3の膵における発現をrecaptureすることを明らかとした。今回、このプロモーターをluciferase遺伝子の上流に接続したレポーター遺伝子を用いて、アクチビン応答性のNgn3発現調節メカニズムを解明した。細胞としてAR42J-B13細胞を用いた。この細胞はActivin, HGF応答性にインスリン産生細胞へと分化することが知られているが、インスリンの発現前にNgn3の発現が認められる。従って、アクチビン応答性を調べるのに適した細胞株と考えられる。我々は詳細な分子生物学的検討の結果、Ngn3 promoter領域内にActivin応答性cis-elementを同定した。この領域はactivin無添加時にはrepressorとしてはたらくが、Activin添加によりそのrepressorの機能が解除されることを見出した。この領域をprobeに用いたEMSAの結果Activin応答性に結合が低下する蛋白を同定した。Activin応答性のDNA結合蛋白量の低下、あるいはNgn3転写活性の亢進はSmad7 (activin応答性SmadであるSmad2/3の抑制作用をもつ抑制性Smad)の強制発現においては全く影響をうけず、p38MAPKの抑制によりActivin応答性のDNA結合蛋白量の低下、あるいはNgn3転写活性の亢進作用の著しい減弱を認めた。さらなる検討により、このpathwayにはTAK1-MKK3-p38MAPKというsignal pathwayが関与していることが明らかとなった。