培養細胞系を用いたWnt/Winglessシグナル伝達経路の生化学的解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12680635
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 柳川 伸一 京都大学, ウイルス研究所, 助手 (70183978)
• Keywords: Wnt / シグナル伝達 / 発生 / カゼインキナーゼI / β-カテニン / ショウジョウバエ

Research Abstract

形態形成にかかわるシグナル分子Wnt/Wingless(Wg)のいわゆるCanonical Wnt/Wgシグナル伝達経路について解析した。Xenopus胚でのCasein kinase I(CKI)の強制発現の結果より、CKIは、Wntシグナル伝達の正の制御因子であるとされていた。そこで、本研究ではDrosophilaの系を用いて、CKIのWgシグナル伝達経路における役割の解析を行った。DrosophilaのSchneider S2R+細胞をCKIα及びεのdouble stranded RNA(dsRNA)の存在下で培養するin vitro RNAi法を行って、CKIα及びε蛋白の産生を阻止すると、Xenopusの結果に反して、著しいArmadillo(Arm)蛋白質の蓄積が生じた。Pulse chase解析より、このCKIα-RNAiによるArm蛋白質の蓄積は、CKIα-RNAiによるArm蛋白質の分解速度の低下に起因していることが明らかになった。さらにDrosophilaの胚に同じdsRNAを注入して、胚におけるCKI蛋白の産生を阻止したところ、Wgシグナルが過剰に流れた事を意味するNaked cuticleの表現型を持つ胚が発生した。CKIの作用点を知る為にエピスタシス解析を行ったところ、CKIα-RNAiによるArm蛋白の蓄積にはDishevelledもZeste-white 3(ZW3)も必要でなかった。更に、Armはin vitroでCKIの良い基質であり、S2R+細胞内でのCKIの強制発現は高度リン酸化型のArm蛋白質を誘導した。CKIα-RNAiによるArm蛋白質の蓄積の標的部位はArmのZW3のリン酸化配列であった。これらの結果は、ハエのCKIはArm蛋白質のN末端のリン酸化を介して、そのプロテアソーム系での分解を促進している事を強く示唆した。

Research Products

• [Publications] Yuko Shimada: "Asymmetric colocalization of Flamingo, a seven-pass transmembrane cadherin, and Dishevelled in planar cell polarization"Current Biology. 11. 859-863 (2001)
• [Publications] Wei Chen: "β-arrestin modulates lymphoid enhancer factor transcriptional activity through interaction with phosphorylated dishevelled proteins"Proc. Natl. Acod. Sci. USA. 98. 14889-14894 (2001)
• [Publications] Shin-ichi Yanagawa: "Casein kinase I phosphorylates the Armadillo protein and induces its degradation in Drosophila"EMBO J.. 21・(7)(in press). (2002)
• [Publications] Shin-ichi Yanagawa: "Biochemical characterization of the Drosophila Axin protein"FEBS letters. 474. 189-194 (2000)