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Xenopus初期胚におけるERK経路の活性化時間に応じた細胞運命決定機構の解析

非洲爪蟾早期胚胎ERK通路激活时间决定细胞命运的机制分析

基本信息

批准号：
16027222
负责人：
花房洋
金额：
$ 3.84万
依托单位：
Nagoya 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：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

我々はアフリカツメガエルをモデル系に、中胚葉形成、神経組織形成におけるERK経路とそのネガティブフィードバックインヒビターSproutyの機能解析を行っている。アニマルキャップを用いた解析から、xSprouty2は、FGFによるERKの活性化を一過的にするのに対し、優勢不能型xSprouty2はERKの活性化をより持続的にした。原腸胚期にERKは背側領域で強く活性化していることが知られている。そこでSproutyが腹側領城でERKの活性化を抑制しているのではないかと考え、実験を行った。抗リン酸化ERK抗体を用いてウエスタンブロッティングしたところ、優勢不能型xSprouty2により、腹側でも背側同様強く持続的なERKの活性化が見られるようになった。このことは、原腸胚期Sproutyが腹側領域でERKの活性化を抑制していることを示唆している。またアニマルキャップをアクチビン(Nodalシグナルと同様の効果を持つ)で刺激すると、FGFの誘導を介したERKの活性化がみられる。この時、低濃度のアクチビンではERKの活性化は一過的なのに対し、高濃度のアクチビンではERKの活性化が持続的になることがわかった。さらに優勢不能型xSprouty2存在下で、低濃度のアクチビン刺激を行うと、ERKの活性化は持続的になることも明らかとなった。これらの結果は、Nodalシグナルの下流でSproutyが機能し、ERKの活性化状態の違いを作り出している可能性を示唆している。またXnr1 mRNAによる部分的な二次軸を、優勢不能型MEKが阻害するのに対し、野生型xSprouty2は阻害できなかったことや、ハイレベルなNodalシグナルによる腹側中胚葉の背側化を、野生型xSprouty2は抑制できなかったことから、SproutyはハイレベルなNodalシグナルの下流では阻害活性を持たないと考えている。今後は翻訳後修飾を中心に、背側(ハイレベルなNodalシグナル存在下)でSproutyが不活性な状態にあるのか検討していく予定である。

The function analysis of ERK pathway in mesoderm formation, neurogenesis, and development of human brain tissue was carried out. The analysis of ERK activity by xSprouty2 and FGF was carried out in the presence of the dominant type xSprouty2. ERK activity in the dorsal region of the embryonic stage is strongly activated. The activation of ERK in the ventral region was inhibited. Anti-ERK antibodies were used to activate ERK in the ventral and dorsal regions. ERK activation was inhibited during gastrulation and gastrulation. Stimulation, FGF induction and ERK activation are mediated by nodal stimulation and ERK activation. The activity of ERK in low concentration was higher than that in high concentration. In the presence of dominant type xSprouty2, low concentration of ERK stimulated the activation of ERK. These results indicate the possibility of abnormal activation of ERK in the downstream of Nodal system. Xnr1 mRNA is partially inhibited by MEK, and wild-type xSprouty2 mRNA is inhibited by MEK. In the future, the center and back sides of the inverted decoration (in the presence of Nodal) will be in the inactive state.