発生・分化を担うエンドソーム・リソソームのメンブレンダイナミクス

负责发育和分化的内体和溶酶体的膜动力学

基本信息

批准号：
15079205
负责人：
和田洋
金额：
$ 68.1万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15079205/
关键词：
液胞酸性化イオン環境オルガネラ発生神経誘導エンドソーム原腸陥入シグナル伝達リソソーム遺伝子改変マウス遺伝子改変動物酸性オルガネラ分泌型リソソーム生体膜破骨細胞液胞型ATPase 細胞内局在

项目摘要

多細胞生物の組織構築,形態形成は高度な細胞間の相互作用によって規定される.細胞間相互作用の素過程としてのシグナル伝達は初期発生から個体レベルでの恒常性の維持まで,広範な生命活動を実現する基本反応のひとつであり,組織・個体レベルの機能と,細胞レベルの機能の接点としてきわめて重要な位置を占める.オルガネラダイナミクスによる発生プログラムの制御を明らかにするため,オルガネラ形成分子の欠損マウスを解析した,酵母の液胞形成タンパク質Vam2は液胞膜上での膜融合装置として機能する,マウスのVam2ホモログ,mVam2を同定し,遺伝子破壊マウスを作成した.mVam2欠損胚では,visceral endoderm(VE)のエンドソームリソソームが断片化し,酵母のclass II vam破壊株と同様な形態を示す. m Vam2欠損マウス胚はBMPシグナルがectopicに活性化されており,原腸陥入は開始するものの,予定神経領域外胚葉で細胞死が誘導され,頭部形成が強く阻害されて胎性7.5日以降の発生が進まない.野生型胚ではBMP受容体がVEに特徴的なリソソーム,apical v acuoleに運ばれるが,m Vam2変異株はapical vacuoleを欠いており,受容体の分解コンパートメントへの輸送が起きていない.これらの観察結果は,BMP受容体のリソソームへの膜輸送による不活性化が,マウス初期発生におけるBMPシグナルの空間的な分布の形成,さらには初期発生プログラムの実現に極めて重要な素過程であることを示している.

多细胞生物的组织结构和形态发生由晚期细胞相互作用定义。信号传导是细胞 - 细胞相互作用的基本过程，是实现广泛生活活动的基本反应之一，从早期发育到保持单个水平的维持稳态，并且对于组织和个体水平功能之间的接触非常重要。为了阐明细胞器动力学对发展程序的调节，分析了缺乏细胞器形成分子的小鼠。鉴定了酵母液泡形成的蛋白VAM2作为液泡膜上的膜融合装置，鉴定了小鼠VAM2同源物MVAM2，并创建了基因 - 脱离的小鼠。在MVAM2缺陷型胚胎中，内脏内胚层（VE）的内体溶酶体被碎裂，显示出与酵母II类VAM毒性菌株相同的形态。 m尽管BMP信号在VAM2缺陷型小鼠胚胎中被生态营养激活，但开始胃肠道，但在外胚层中诱导了细胞死亡，而在胎儿的形成中，头部形成很大，胎儿的发育在7.5天后的发育没有进展。在野生型胚胎中，BMP受体被转运到Apical V Acuole（VE的溶酶体特征），而M VAM2突变体缺乏顶端液体，并且不带受体的降解室。这些观察结果表明，膜转运到溶酶体对BMP受体的失活是在早期小鼠发育中形成BMP信号的空间分布以及实现早期发育程序的关键过程。