分泌性Wnt結合蛋白質によるWntの拡散性とその活性勾配の形成における役割

Wnt 扩散率的作用和分泌的 Wnt 结合蛋白形成活性梯度

• 批准号: 09J02127
• 负责人: 三井 優輔
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J02127/
• 关键词: Wnt; sFRP; ヘパラン硫酸; アフリカツメガエル; 拡散; シグナロソーム; 拡散性; モルフォゲン; 定量生物学; 抗体; 糖鎖; 分泌性蛋白質

本年度はこれまでの知見を元に、Xenopus初期胚において、WntBやFrzbを細胞間隙で保持している分子的実体を同定することを目指した。mVenus-Wnt8とmVenus-Frzbは、Xenopus胚の細胞間隙にドット状あるいは不均一な分布を示した。そこで、ヘパラン硫酸(HS)分解酵素を用い、内在のHSを分解した条件下で、Wnt8やFrzbの分布を検討し、また内在のHSの分布を免疫染色で検討した。その結果、N-acetyl HS及びN-sulpho HSが細胞間隙にドット状の微小構造を形成していることを見いだし、HS nanostructures(HSNS)と名付けた。この構造はヒト由来のHeLa細胞にも見いだされたことから、多くの細胞に共通する基本細胞構造であると考えられる。さらにWnt8は主としてN-sulpho HSに、Frzbは主としてN-acetyl HSの微小構造に結合することを明らかにした。更にFrzbを共発現させたうえでWntBの分布を検討したところ、Frzbと同様にN-acetyl HSNSとの共局在が促進された。Xenopus胚において、N-sulpho HSおよびN-acetyl HSの二重染色をおこなったところ、細胞内ではN-sulpho HSのドットが見られる一方、N-acetylHSのドットはほとんど見られなかったことから、N-sulpho HSのほうが細胞内へ取り込まれやすい可能性が示唆された。このHSNSの細胞内への敢込みの差は、先に示されていたWntとFrzbの「見かけの拡散係数」の差と併せて、Wnt8とFrzbの分布範囲の差を生み出す制御機構だと考えられる。更にWnt及びFrzbの分布の制御のみならず、Wntのシグナル受容に関しても重要な結果が得られた。Wntは細胞内に取り込まれて、いわゆる「シグナロソーム」を形成するが、これにN-sulpho HSが含まれていることを示したことで、Wntのシグナル受容はN-sulpho HSの微小構造が「シグナロソーム」の核となることを初めて明らかにした。とくに本研究においてXenopus胚とHeLa細胞で内在性のシグナロソームを確認できたことは世界に先駆けての重要な知見である。

This year は こ れ ま で の knowledge に を yuan, the early Xenopus embryo に お い て, WntB や Frzb を intercellular で keep し て い be body を る molecules with fixed す る こ と を refers し た. mVenus-Wnt8とmVenus-Frzb にドット, Xenopus embryonic <s:1> intercellular space にドット, ある な non-uniform な distribution を indicates た た. そ こ で, ヘ パ ラ ン sulfate (HS) decomposition enzyme を い, inner の HS を decomposition し た で, under the condition of Wnt8 や Frzb の distribution を beg し 検, ま た inner の HS の distribution を immune dyeing で beg し 検 た. そ の results, N - acetyl HS and び N - sulpho HS が intercellular に ド ッ ト を の tiny structure form し て い る こ と を see い だ し, HS nanostructures (HSNS) と pay け た. こ の tectonic は ヒ ト origin の HeLa に も see い だ さ れ た こ と か ら, multiple く の common cell に す る basic cellular structure で あ る と exam え ら れ る. さ ら に Wnt8 は main と し て N - sulpho HS に, Frzb は main と し て N - acetyl HS の tiny structure に with す る こ と を Ming ら か に し た. More に Frzb を 発 now total さ せ た う え で WntB の distribution を beg し 検 た と こ ろ, Frzb と with others に N - acetyl HSNS と の total bureau in が promote さ れ た. Xenopus embryo に お い て, N - sulpho HS お よ び N - acetyl HS の double staining を お こ な っ た と こ ろ, intracellular で は N - sulpho HS の ド ッ ト が see ら れ る side, N - acetylHS の ド ッ ト は ほ と ん ど see ら れ な か っ た こ と か ら, N - sulpho In the ほうが cells of HS, へ is taken from 込まれやす, and the possibility of が indicates された. こ の HSNS の intracellular へ の dare 込 み の は, に first shown さ れ て い た Wnt と Frzb の "か け の company, dispersion coefficient" poor の と and せ て, Wnt8 と Frzb の distribution van 囲 の born poor を み out す system royal institution だ と exam え ら れ る. More に Wnt and び Frzb の distribution の suppression の み な ら ず, Wnt の シ グ ナ ル by let に masato し て も important な results が ら れ た. Wnt は intracellular に take り 込 ま れ て, い わ ゆ る "シ グ ナ ロ ソ ー ム" を form す る が, こ れ に N - sulpho HS が containing ま れ て い る こ と を shown し た こ と で, Wnt の シ グ ナ ル let は N - sulpho HS の tiny tectonic が "シ グ ナ ロ ソ ー ム" の nuclear と な る こ と を early め て Ming ら か に し た. と く に this study に お い て Xenopus embryo と HeLa で internality の シ グ ナ ロ ソ ー ム を confirm で き た こ と は world に 駆 first け て の important な knowledge で あ る.

项目成果

Frzb regulates extracellular distribution of Wnt8 via interactions with heparan sulfate

Frzb 通过与硫酸乙酰肝素相互作用调节 Wnt8 的细胞外分布

• 发表时间: 2011
• 作者: Yusuke Mii;Kenichi Nakazato;Atsushi Mochizuki and Masanori Taira
• 通讯作者: Atsushi Mochizuki and Masanori Taira

ヘパラン硫酸の微小構造によるWntの細胞外分布とsignalosome形成

基于硫酸乙酰肝素微观结构的Wnt胞外分布和信号小体形成

• 发表时间: 2012
• 作者: 野澤佳世;石谷隆一郎;濡木理;川津一隆;三井優輔
• 通讯作者: 三井優輔

Secreted Frizzled-related proteins (sFRPs) regulate extracellular distribution of Wnt ligands via interactions with heparan sulfate

分泌性卷曲相关蛋白 (sFRP) 通过与硫酸乙酰肝素相互作用调节 Wnt 配体的细胞外分布

• 发表时间: 2012
• 作者: Yusuke Mii;Kenichi Nakazato;Atsushi Mochizuki and Masanori Taira
• 通讯作者: Atsushi Mochizuki and Masanori Taira

ヘパラン硫酸の細胞外微小構造はWntのシグナロソーム形成の基礎となる

硫酸乙酰肝素的细胞外微观结构是 Wnt 信号小体形成的基础

• 发表时间: 2011
• 作者: 野澤佳世;石谷隆一郎;濡木理;川津一隆;三井優輔;野澤佳世;川津一隆;三井優輔;野澤佳世;川津一隆;三井優輔
• 通讯作者: 三井優輔

光変換型蛍光蛋白質によるWntの動的拡散の定量的解析

光转换荧光蛋白对Wnt动态扩散的定量分析

• 发表时间: 2010
• 作者: 矢島潤一郎;西坂孝之;Robert Cross;小椋利彦;三井優輔
• 通讯作者: 三井優輔