2005 Fiscal Year Annual Research Report
形態形成と病態の発症に関わるGDNF/RETシグナル伝達系の個体レベルでの解析
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15209014
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
高橋 雅英 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (40183446)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
市原 正智 名古屋大学, 医学部, 助教授 (00314013)
村雲 芳樹 名古屋大学, 大学院医学系研究科, 講師 (40324438)
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| Keywords | GDNF / RET / チロシンキナーゼ / プロテインキナーゼA / JNK / 細胞運動 / 腸管神経系 / ノックインマウス |
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| Research Abstract |
神経栄養因子glial cell line-derived neurotrophic factor(GDNF)は受容体型チロシンキナーゼRETを介してその生理機能を発現する。ノックアウトマウスを用いた研究によりGDNF/RETシグナル伝達系は腎臓の発生、腸管神経系の形成に必須であり、そのほか一部の中枢および末梢神経細胞の分化や精子形成にも関与していることが明らかになっている。
われわれはRETチロシキナーゼの機能がプロテインキナーゼA(PKA)によっても制御されることを明らかにしている。RETの細胞内ドメインに存在するセリン696がPKAによるリン酸化部位であることを証明し、セリン696をアラニンに置換すると、GDNF刺激によって活性化されるRac1/JNKシグナル伝達系が特異的に障害されることを明らかにした。さらにRac1/JNKシグナル伝達系が神経系細胞の細胞周期、とくにG2期からM期への移行を制御していることを証明した。そこでマウスRETのセリン697(ヒトRETのセリン696に相当する)をアラニンに置換したノックインマウスを作製し(S697Aマウス)、その表現系を解析した。その結果、腸管神経系では大腸の肛門側半分の領域に著しい腸管神経系の形成異常を観察した。上行結腸から小腸にかけては異常が認められなかった。ホモのS697Aマウスの腸管神経系の形成過程を解析した結果、胎生期における腸管神経前駆細胞の遊走能が低下しており、そのことが大腸遠位部における腸管神経系の欠損を引き起こしていた。一方、腎臓の発生への影響は極めて軽微であった。よって、JNKの活性は腸管神経前駆細胞の運動能を制御していることが明らかになった。このマウスの解析結果より、ヒルシュスプルング病のもう1つの原因遺伝子であるエンドセリンレセプターBとRETのクロストークがこのセリン697のPKAによるリン酸化を介して制御されている可能性が示唆された。
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