内胚葉系幹細胞の発生と自己複製を制御するシグナル伝達系の解明

阐明控制内胚层干细胞发育和自我更新的信号转导系统

• 批准号: 17045013
• 负责人: 仁科 博史
• 金额: $ 2.69万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17045013/
• 关键词: ストレス; MAPキナーゼ; SEK1; MKK7; 肝芽細胞; ノックアウトマウス; メダカ; 内胚葉系器官; 発生・分化; 再生医学; シグナル伝達; 遺伝学; 細胞・組織

ストレス応答性のMAPキナーゼシグナル伝達系であるSAPK/JNK系を正に制御する2種類の活性化因子SEK1/MKK4やMKK7を欠損するキメラマウスやノックアウトマウスを作出し、本シグナル系が免疫応答や発生の制御に必須の役割を果たしていることを見出した。これらノックアウトマウスは肝形成不全を伴う致死となることから、肝形成にはSEK1とMKK7の両者が必須の役割を果たすことが示された。この解析過程で作製された抗Liv2と命名されたモノクローナル抗体は発生期の肝幹細胞である肝芽細胞を特異的に認識し、肝発生や再生の研究に有用なツールとなることが示された。抗Liv2抗体を用いたノックアウトマウスの定量的な解析から、1)SEK1とMKK7による強いSAPK/JNK活性化が内胚葉系の肝芽細胞の自己複製シグナルとして必須の役割を果たしていること、2)SAPK/JNKは転写因子c-Junを介して細胞周期G2/M期促進因子CDC2の遺伝子発現を調節していること、また、3)TNFαがその受容体を刺激すると、細胞死誘導シグナルであるカスパーゼ系の活性化に加えて、生存シグナルであるNFκB系と増殖シグナルであるSAPK/JNK系が活性化されるということを明らかにした。すなわち、"肝芽細胞が自己複製するか細胞死に至るかの運命決定はこれら3種のシグナル経路のバランスによって制御される"という概念が提示できた。また、肝臓を含む内胚葉系器官形成に関わる分子を網羅的に同定する目的で、遺伝学的な利点を有するメダカを用いた変異体の単離を行った。その結果、内胚葉形成や肝芽形成に影響のある遺伝子変異メダカを複数単離することに成功した。これら遺伝学や逆遺伝学が応用可能な2種類のモデル生物を用いて得られた研究成果は、内胚葉系幹細胞の発生と自己複製を制御する分子機構の解明に多大な貢献をすると期待される。

我们创建了缺乏两种类型的激活剂SEK1/MKK4和MKK7的嵌合和基因敲除小鼠，它们积极调节SAPK/JNK系统，它们是应力响应的MAP激酶信号系统，并发现该信号系统在控制免疫反应和发育中起着重要的作用。这些敲除小鼠对肝发育不良是致命的，表明SEK1和MKK7在肝脏形成中都起着重要作用。单克隆抗体称为在此分析过程中产生的抗LIV2，特别识别肝细胞是新生的肝杆菌细胞，并且已被证明是研究肝发育和再生的有用工具。 Quantitative analysis of knockout mice using anti-Liv2 antibodies revealed that 1) strong SAPK/JNK activation by SEK1 and MKK7 plays an essential role as self-renewal signals in endodermal hepatoblasts, 2) SAPK/JNK regulates gene expression of the cell cycle G2/M phase promoter CDC2 via the transcription factor c-Jun, and 3) Stimulating its receptor activates NFκB系统是一个生存信号，SAPK/JNK系统是一个增殖信号，除了激活caspase系统（caspase System），这是一种细胞死亡诱导的信号。换句话说，可以提出的概念是“确定肝细胞是自我更新还是导致细胞死亡的命运受这三种信号途径的平衡控制”。此外，为了全面识别参与内胚层器官（包括肝脏）的分子，使用具有遗传优势的Medaka分离突变体。结果，我们成功地隔离了多个突变体Medaka，这些突变体对内胚层形成和肝芽形成有影响。使用可以应用遗传学和反向遗传学的两种模型生物获得的研究结果，预计将对阐明调节内胚层干细胞发育和自我更新的分子机制做出重要贡献。

项目成果

新規核内複合体Daxx-RASSF1CはDNA損傷センサーとして機能してシグナルを核から細胞質へと伝達する

Daxx-RASSF1C 是一种新型核复合物，可作为 DNA 损伤传感器，将信号从细胞核传输到细胞质。

• 发表时间: 2006
• 期刊: 細胞工学 25
• 作者: Masahiko Kishimoto;et al.;北川 大樹ら
• 通讯作者: 北川 大樹ら

Human homologue of Maid (HHM) is a useful marker protein in hepatocarcinogenesis.

Maid 的人类同源物 (HHM) 是肝癌发生中有用的标记蛋白。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Gastroenterology 128
• 作者: Taro Takami;et al.
• 通讯作者: et al.

Autoamplification of NFATc1 determines its essential role in bone homeostasis.

NFATc1 的自动扩增决定了其在骨稳态中的重要作用。

• 发表时间: 2005
• 期刊: J.Exp.Med. 202
• 作者: Masataka Asagiri;et al.
• 通讯作者: et al.

Lesson from the GFP/CC14 model-Translational Research Project: the development of cell therapy using autologous bone marrow cells in patients with liver cirrhosis.

GFP/CC14模型的教训——转化研究项目：利用自体骨髓细胞治疗肝硬化患者的细胞疗法的发展。

• 发表时间: 2005
• 期刊: J.Hep.Panc.Surg. 12
• 作者: Shuji Terai;et al.
• 通讯作者: et al.

The JNK Signaling Pathway

• DOI: 10.1201/9781498713344
• 发表时间: 2006-02
• 作者: A. Lin