2017 Fiscal Year Annual Research Report
Role of heparan sulfate nanostructures in morphogen distribution and signal reception
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25251026
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| Research Institution | Chuo University |
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Principal Investigator |
平良 眞規 中央大学, 理工学部, 共同研究員 (60150083)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ヘパラン硫酸 / アフリカツメガエル / ペプチド増殖因子 / モルフォゲン / Wnt / BMP / Nodal |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）分泌性リガンド結合蛋白質のヘパラン（Hn）結合領域の同定とその生物的役割。
Wnt結合蛋白質FrzbとBMP・Wnt・Nodal結合蛋白質Cerberus (Cer) がHnクラスターと共局在する。そこでどのアミノ酸配列がHnとの共局在に必要なのか、その配列に変異を入れた場合、機能的にどのような変化が生じるかを解析した。結果、Frzbでは一箇所に近接して存在する12個のアルギニン・リジン残基を、Cerでは２箇所に分かれた9個のアルギニン・リジン残基を、アラニン残基に置換するとHnとの共局在性が大きく減少した。従ってこれらがHn結合配列であると考えられる。そこでアラニン変異体Cer-9Aをアフリカツメガエル胚に発現させた結果、野生型と比べてCer-9AはBMP4のシグナル範囲を拡大するが、シグナルの自体は弱まることを見出した。従ってCerによるBMP4のシグナル強度と分布の制御は、CerとHnとの相互作用の強さで決まることが示唆された。Frzb-12Aについては現在検討中である。
２）脊椎動物の左右非対称性に関わるNodal1の分布と活性の制御に関する解析。
Nodal1ホモダイマーあるいはNodal1-Derriereヘテロダイマーのプロドメインの切断が成熟ドメインの分布にどのように影響を与えるかを調べるため、Nodalのプロセッシング酵素として知られるPcsk6につてい解析した。まずPcsk6の細胞間隙での分布を調べた結果、ドット状に分布し、Hnとの共局在が予想された。次にNodal1-DerriereとPcsk6を別細胞に発現させたところ予想外にもPcsk6発現細胞周辺の細胞間隙にNodal1-Derriereがドット状の分布をすることが見出された。つまりPcsk6はアダプター蛋白質としてNodal1-DerriereをHnに繋ぎ留める役割が示唆された。
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| Research Progress Status |
平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Roles of two types of heparan sulfate clusters in Wnt distribution and signaling in Xenopus.2017
Author(s)
Mii, Y., Yamamoto, T., Takada, R., Mizumoto, S., Matsuyama, M., Yamada, S., Takada, S., Taira, M.
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Journal Title
Nat. Commun.
Volume: 8
Pages: 1973
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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