1998 Fiscal Year Annual Research Report

体軸形成におけるAxinの作用機構の解析

Research Project

Project/Area Number	10171223
Research Institution	Hiroshima University
Principal Investigator	岸田昭世広島大学, 医学部, 助手 (50274064)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	菊池章広島大学, 医学部, 教授 (10204827)
Keywords	体軸形成 / Axin / Axil / β-catenin / Wntシグナル伝達系 / GSK-3β / APC
Research Abstract	細胞間分泌蛋白質Wntは、種を越えて生物の胎生期における体軸形成や細胞の分化に関わることが明らかになりつつある。Wntのシグナルは細胞膜上のFrizzledを介してDishevelled、リン酸化酵素GSK-3β(glycogen synthase kinase-3β)、β-catenin、転写因子TCFへと伝達される。Wntのシグナル伝達系はβ-cateninの分解を抑制し細胞質に蓄積させる作用があると考えられている。私共はGSK-3βと結合する二つの新規蛋白質を見出した。一つの蛋白質はWntシグナル伝達系を抑制的に制御してアフリカツメガエルの体軸形成を決定するAxinと同一で、他の一つはAxinのホモログであったことからAxil(Axin like)と命名した。これら2つの分子は、共にN末端側にregulators of Gprotein signaling(RGS)領域、C末端側にDshと類似した領域が認められた。東京大学浅島教授らとの共同研究でAxilをアフリカツメガエル初期胚に導入すると、AxilもAxin同様にWntシグナルを抑制的に制御した。AxinのRGS領域にAPCが、中央の隣接した異なる領域にGSK-3βとβ-cateninが結合しこの4者が複合体を形成した。AxinのGSK-3β結合領域の直前にはGSK-3βのリン酸化モチーフが認められ、この部分はGSK-3βによってリン酸化される、Axin存在下ではGSK-3βによるβ-cateninのリン酸化が著明に充進した。さらに、COS細胞やSW480細胞にAxinを発現させるとβ-cateninの分解が促進される。これらの結果から、AxinはGSK-3βによるβ-cateninのリン酸化を促進することによりβ-catenin分解を誘導し、その結果Wntシグナル伝達系を抑制することが明らかになった。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Kishida,S.: "Axin,a negative regulator of the Wnt signaling pathway,directly interacts with adenomatous polyposis coli and regulates the stabilization of β-catenin." J.Biol.Chem.273・18. 10823-10826 (1998)
[Publications] Ikeda,S.: "Axin,a negative regulator of the wnt signaling pathway,forms a complex with GSK-3β and β-catenin and promotes GSK-3β-dependent phosphorylation of β-catenin." EMBO J.17・5. 1371-1384 (1998)
[Publications] Yamamoto,H.: "Axil,a member of the Axin family,interacts with both glycogen synthase kinase 3β and β-catenin and inhibits axis formation of Xenopus embryos." Mol.Cell.Biol.18・5. 2867-2875 (1998)
[Publications] Kishida,M.: "Axin prevents wnt-3a-induced accumulation of β-catenin." Oncogene. 18・4. 979-985 (1999)
[Publications] Yamamoto,H.: "Phosphorylation of Axin,a Wnt signal negative regulator,by glycogen synthase kinase-3β regulates its stability." J.Biol.Chem.(in press). (1999)
[Publications] Kishida,S.: "DIX domains of Dvl and Axin are necessary for protein interactions and their ability to regulate β-catenin stability." Mol.Cell.Biol.(in press). (1999)

1998 Fiscal Year Annual Research Report

体軸形成におけるAxinの作用機構の解析

Principal Investigator

岸田 昭世 広島大学, 医学部, 助手 (50274064)

Research Products

[Publications] Kishida,S.: "Axin,a negative regulator of the Wnt signaling pathway,directly interacts with adenomatous polyposis coli and regulates the stabilization of β-catenin." J.Biol.Chem.273・18. 10823-10826 (1998)

[Publications] Ikeda,S.: "Axin,a negative regulator of the wnt signaling pathway,forms a complex with GSK-3β and β-catenin and promotes GSK-3β-dependent phosphorylation of β-catenin." EMBO J.17・5. 1371-1384 (1998)

[Publications] Yamamoto,H.: "Axil,a member of the Axin family,interacts with both glycogen synthase kinase 3β and β-catenin and inhibits axis formation of Xenopus embryos." Mol.Cell.Biol.18・5. 2867-2875 (1998)

[Publications] Kishida,M.: "Axin prevents wnt-3a-induced accumulation of β-catenin." Oncogene. 18・4. 979-985 (1999)

[Publications] Yamamoto,H.: "Phosphorylation of Axin,a Wnt signal negative regulator,by glycogen synthase kinase-3β regulates its stability." J.Biol.Chem.(in press). (1999)

[Publications] Kishida,S.: "DIX domains of Dvl and Axin are necessary for protein interactions and their ability to regulate β-catenin stability." Mol.Cell.Biol.(in press). (1999)

岸田昭世広島大学, 医学部, 助手 (50274064)