2003 Fiscal Year Annual Research Report
四肢パターン形成におけるShh-Wnt-BMP相互作用
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13680813
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| Research Institution | KAWASAKI MEDICAL SCHOOL |
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Principal Investigator |
濃野 勉 川崎医科大学, 医学部, 助教授 (20098619)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
成田 知弘 川崎医科大学, 医学部, 助手 (40330550)
西松 伸一郎 川崎医科大学, 医学部, 講師 (20222185)
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| Keywords | Wntファミリー / Sfrpファミリー / 四肢パターン形成 / 筋芽細胞 / 筋肉分化 / 軟骨分化 / 国際情報交換 / イギリス:アメリカ |
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| Research Abstract |
Wntファミリーを中心に,四肢パターン形成におけるシグナル分子の役割を調べ,次のような点を解明した。
Wnt活性を阻害するFrzb-1(Sfrp-3)の過剰発現によって骨格の短縮と関節の融合が見られ,軟骨細胞の成熟遅延,基質の石灰化阻害やメタロプロテアーゼの発現抑制が起こる。Frzb-1の過剰発現およびドミナントネガティブ型LEF-1の過剰発現では軟骨細胞に対する効果が類似しており,軟骨細胞は未成熟の状態に維持される。一方,Wnt-8の過剰発現や活性型LEF-1の効果は類似しており,これらは軟骨細胞の成熟,肥大化,石灰化を促進した。Frzb-1の過剰発現では軟骨細胞でのβカテニンの核内局在が阻害される。
肢芽ではWnt-5aは先端部の間充織で,Wnt-11は背腹の間充織で,Wnt-7aは背側の外胚葉で,Wnt-3aは先端部AERで発現している。これらを肢芽細胞で過剰発現すると筋芽細胞の増殖と分化に変化が見られることが分かった。すなわち,Wnt-5aは遅筋の分化を促進し,速筋の分化を抑制する。この効果は優性欠損型のWnt-11やカルモジュリンキナーゼIIの過剰発現でも見られる。一方,野生型Wnt-11の過剰発現では逆に遅筋の分化を抑制し,速筋の分化を促進する。Wnt-3aでは筋芽細胞の増殖が抑制され,遅筋は減少する。Wnt活性を阻害するSfrp-2は筋芽細胞の前駆細胞で発現しているが,その過剰発現では筋肉分化が阻害される。このように,Wntシグナリングは筋肉前駆細胞の数と四肢における速筋と遅筋の分布を調節している。
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[Publications] Anakwe, K., et al.: "Wnt signalling regulates myogenic differentiation in the developing avian wing"Development. 130(15). 3503-3514 (2003)
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[Publications] Hino, J., et al.: "Coordination of BMP-3b and cerberus is required for head formation of Xenopus embryos"Developmental Biology. 260(1). 138-157 (2003)
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[Publications] Wada, N., et al.: "Ephrin-A2 regulates position-specific cell affinity and is involved in cartilage morphogenesis in the chick limb bud"Developmental Biology. 264(2). 552-565 (2003)
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[Publications] Hino, J., et al.: "Bone morphogenetic protein-3 family members and thier biological functions"Frontiers in Bioscience. 9. 1520-1529 (2004)
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[Publications] Yamagishi, T., et al.: "Expression of Tbx20 RNA during chick heart development"Developmantal Dynamics. in press. (2004)
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[Publications] Galli, L.M., et al.: "A proliferative role for Wnt-3a in chick somites"Developmental Biology. in press. (2004)
