体節中胚葉の増殖と初期分化

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12145201
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 高田 慎治 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60206753)
• Keywords: 発生 / 体節 / マウス / 増殖 / 細胞間相互作用 / Wnt

Research Abstract

体節前駆細胞の形成、維持のしくみを理解するためには、その供給源となる幹細胞の増殖能ならびに体節前駆細胞への分化能が維持される機構を解明しなければならない。これまでの私のグループの研究から、マウスの初期胚では幹細胞が存在する予定体節形成領域ではWnt-3aが発現し、その機能欠失型変異体では幹細胞が体節前駆細胞に分化する能力を失うかわりに神経上皮細胞へと運命転換し、最終的には新たな神経管を異所的に形成することが明らかになっている。本年度は、Wnt-3a変異体と同様に体幹部の後方に異所的に管構造が形成されるマウスの突然変異体の一つFused変異体に着目し、この変異体に見られる異所的な管構造の形成がWnt-3a変異体胚と同様なしくみで起きているのかどうかを検討した。その結果、その異所的な管構造にほShhなどの神経管で発現する遺伝子も発現しており、この変異体では基本的にはWnt-3a変異体と同様の異常を呈していることがわかった。Fused変異体の変異遺伝子はAxinというWntシグナルを負に制御する細胞内タンパク質をコードすることがすでに知られている。そこで,Fused変異体からAxin遺伝子をクローニングし培養細胞で強制発現させたところ、この変異はAxinの作用を増強しWntシグナルをさらに抑制することがわかった。Wntシグナルの細胞内伝達に関しては現在複数の経路が示されているが、以上のことから、予定体節形成領域においてはWnt-3aシグナルはAxinを介した経路で伝達されることが強く示唆された。本年度はさらにWnt-3aの機能欠失型変異体の解析から、この遺伝子が前後軸に沿った各体節のアイデンティティーの形成に必要であり、その形成過程で制御因子Cdx-1が関与することも明らかにした。このことは、予定体節形成領域においてWnt-3aが体節形成の複数の過程に関与することを示しでいる。

Research Products

• [Publications] Takeda,K.,Yasumoto,K,Takada,R.,Takada,S.,Watanabe,K.,Udono,T.,Saito,H.,Takahashi,K.,Shibahara,S.: "Induction of melanocyte-specific microphthalmia-associated transcription factor by Wnt-3a"J.Biol.Chem.. 275. 14013-14016 (2000)
• [Publications] Takeuchi,S.,Takeda,K.,Oishi,F.,Nomi,M.,Ikeya,M.,Itoh,K.,Tamura,S.,Ueda,T.,Hatta,T.,Otant,H.,Terashima,T.,Takada,S.,Yamamtira,H.,Akira,S.& Miriami,Y.: "Mouse Ror2 receptor tyrosine kinase is required for the heart development and limb formation."Genes Cells. 5. 71-78 (2000)
• [Publications] sakamoto,I.,Kishida,S.,Fukui,A.,Kishida,M.,Yamamoto,H.,Hino,Si.,Michiue,T.,Takada,S.,Asashima,M.,& Kikuchi,A.: "A novel beta-catenin-binding protein inhibits beta-catenin-dependent tcf activation and axis formation."J Biol Chem.. 275. 32871-32878 (2000)
• [Publications] Hinot,T.,Yamamoto,H.,Kishida,M.,Takada,S.,Kishida,S.,& Kikuchi,A.: "Complex Formation of Adenomatous Polyposis Coli Gene Product and Axin Facilitates Glycogen synthase Kinase-3 beta-dependent Phosphorylation of beta-Catenin and Down-regulates beta-Catenin."J Biol.Chem.. 275. 34399-34406 (2000)
• [Publications] Hino,S.-1.,Kishida,S.,Michiue,T.,Fukui,A.,Sakamoto,I.,Takada,S.,Asashima,M.& Kikuchi,A.: "Inhibition of the Wnt signaling pathway by Idax, a novel Dvl-binding protein."Mol.Cell.Biol.. 21. 330-342 (2001)
• [Publications] Ikeya,M.& Takada-.S: "Wnt-3a is required for somite specification along anteroposterior axisof the mouse embryo and regulates cdx-1 expression."Mech.Dev.. (in press).