Wntシグナルによる細胞増殖、分化、運動の制御機構

Wnt信号控制细胞增殖、分化和运动的机制

基本信息

批准号：
18209011
负责人：
菊池章
金额：
$ 31.62万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18209011/
关键词：
Wnt3a LRP6 受容体カベオリン β-カテニン細胞極性 Wnt-3a Axin インターナリゼーション

项目摘要

本年度は最終年度であるので、β-カテニンの安定化の抑制機構について重点的に解析した。Dickkopf1(Dkk1)はWnt/β-カテニン経路の阻害分子であるが、その抑制作用は十分に理解されていない。私共はこれまでに、LRP6がカベオリンの局在する細胞膜上の領域(脂質ラフト画分)に存在し、インターナリーゼーションされることがWntによるβ-カテニンの安定化に重要であることを明らかにしてきた。Dkk1はLRP6を細胞膜上の脂質ラフト画分から非脂質ラフト画分に移動させ、クラスリン依存性にインターナリーゼーションさせることにより、β-カテニン経路を抑制した。さらに、Dkk1は低分子量Gタンパク質Rab5を介してLRP6を早期エンドソームに移行し、Rab11を介して細胞膜にリサイクリングさせた。しかも、リサイクリングしたLRP6は再びWnt3aとDkk1に応答した。一方、Wnt5aもWnt3a依存性のβ-カテニン経路を抑制することが知られており、核内でβ-カテニンと転写因子Tcf4の結合を阻害すると考えられていた。しかし、Wnt5aはWnt3aが作用する受容体Fzに競合して結合する結果、β-カテニン経路を抑制した。したがって、β-カテニン経路を抑制するために複数の経路が存在することが明らかになった。Wntシグナルによる細胞極性の制御機構を明らかにするために、上皮細胞(MDCK細胞とHPPL細胞)を3次元培養の実験系により解析した。MDCK細胞は肝細胞増殖因子(HGF)刺激により管構造を形成するが、DvlをノックダウンするとHGF依存性の管形成が認められなくなった。また、HPPL細胞が管形成を行う場合に、その伸長先端部の細胞の先進部にDvlとAPCが濃縮した。興味深いことに、DvlとAPCは互いに結合して、Wnt5aはこれを増強した。さらに、DvlとAPCは細胞接着斑のパキシリンとFAKとも複合体を形成した。これらの結果を端緒に、Wntシグナルによる細胞形態や極性の制御に関する分子機構が解明されることが期待される。以上、この3年間でWntシグナルによる細胞増殖、分化、運動に関する成果が得られたと考えている。

由于今年是最后一年，我们专注于抑制β-catenin稳定的机制。 Dickkopf1（DKK1）是Wnt/β-catenin途径的抑制分子，但其抑制作用尚未完全了解。我们先前已经表明，LRP6存在于小窝林被局部的细胞膜（脂质筏馏分）的区域中，并且内在化对于WNT诱导的β-catenin稳定很重要。 DKK1通过将LRP6从细胞膜上的脂质筏馏分转移到非脂筏分数并以网状蛋白依赖性方式内化，从而抑制了β-catenin途径。此外，DKK1通过低分子量G蛋白Rab5易位的LRP6到早期内体，并通过RAB11回收到细胞膜。此外，回收LRP6再次对WNT3A和DKK1做出了反应。另一方面，WNT5A也已知会抑制Wnt3a依赖性的β-catenin途径，并被认为可以抑制β-catenin和核中转录因子TCF4的结合。然而，Wnt5a与受体FZ竞争并结合了WNT3A的受体FZ，并抑制了β-catenin途径。因此，已经揭示了存在多种途径来抑制β-catenin途径。为了阐明通过WNT信号控制细胞极性的机制，使用三维培养实验分析了上皮细胞（MDCK细胞和HPPL细胞）。 MDCK细胞在肝细胞生长因子（HGF）刺激下形成导管结构，但是当DVL被击倒时，不再观察到HGF依赖性管的形成。此外，当HPPL细胞成型时，DVL和APC集中在延伸尖端的细胞的晚期部分中。有趣的是，DVL和APC耦合在一起，Wnt5a加强了这一点。此外，DVL和APC与Paxilin和FAK，细胞粘附形成复合物。希望从这些结果开始，将阐明与细胞形态和极性调节有关的分子机制。我们认为，在过去三年中，已经实现了有关细胞增殖，分化和运动的上述结果。