Wnt/PCPシグナル経路が制御するマウス初期胚形態形成の分子機構の解析

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脊椎動物の発生においてWnt/PCPシグナル経路は、上皮細胞の平面内極性(PCP)制御と間葉系細胞の細胞運動制御という、２つの異なるイベントを制御することで、様々な組織の形態形成並びに成体の恒常性を司る。しかしながら、このシグナル経路の下流の分子機構は不明である。本研究計画では、研究代表者はこれまでに同定したWnt5a下流候補因子の機能を、マウス初期胚のノードにおける平面内極性制御と前後軸伸長における細胞運動制御をモデル系として解析を行う。当該年度には、Wnt5aの下流候補因子であるユビキチンE3ライゲースHUWE1による、PCPコアタンパク質であるPKのノードにおける分解制御の解析を行なった。培養細胞を用いた予備的結果と異なり、生体内においてはPKタンパク質の明らかな分解制御は観察されず、むしろPKの細胞内における非対称局在がHUWE1により制御されている可能性を示唆する結果となった。次にHUWE1によるPK局在制御機構解明のため、HUWE1非存在下の細胞を用い、PKに結合する因子を同定し、HUWE1存在下における結合因子と比較した。予想通り、プロテアソーム複合体はHUWE1を介してPKに結合することが示された。さらにその他複数の因子のHUWE1依存的なPKタンパク質への結合も確認された。今後はHUWE1依存的にPKに結合する因子のなかで、タンパク質局在制御に関わる因子に着目し、PKの細胞内非対称局在の制御における機能解析を進める予定である。