2014 Fiscal Year Research-status Report
Sufu点突然変異マウスを用いたヘッジホグシグナル転写因子の活性制御機構の解明
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25440096
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
牧野 茂 独立行政法人理化学研究所, バイオリソースセンター, 開発研究員 (30462732)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ヘッジホグシグナル伝達 / Sufu / Gli転写因子 / マウス / ENU突然変異 / 神経管形成 / 四肢形態形成 / イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヘッジホグ(Hh)シグナルでは、Hhリガンドの濃度依存的にGli転写因子群（Gli1, Gli2, Gli3）の活性が制御され、時期や細胞特異的な遺伝子が発現する。複数の細胞内領域で複雑に制御されると考えられているGli活性の制御機構を分子レベルで明らかにするため、H26年度は、以下2つの大きな成果を得た。
1.Gli活性制御に中心的な役割を果たすSufuの機能を明らかにするため、理研ENU誘発マウス突然変異ライブラリーから得られた1系統SufuT396Iミスセンス変異マウスの発生遺伝学的解析によって
(1)SufuT396Iは、全長のGli3を安定化する活性と、抑制型Gli3 (Gli3REP)を生成するためのプロセシング反応を促進する活性を失った。
(2)一方、SufuT396Iによる活性化型Gli（Gli1とGli2）の制御には、異常は見られなかった。
以上の２つの結果を得た。これによって、Gli転写因子活性の制御には、活性化型Gliを制御するThr396を必要としない系と、抑制型Gli3を制御するThr396に依存した2つの経路が存在することを明らかにした（Makino et al. PLoS ONE 2015）。 この成果により、他のタンパク質との目立った相同性が無く既知の機能ドメインも認められない全く新しいタイプのタンパク質であるSufuの、Gli活性制御解明に大きく近づいた。
2.Gli3は、部分的なタンパク質分解により生成されるN末端断片（Gli3REP）が抑制型の転写因子として機能する。このGli3活性と細胞内局在の関連を明らかにするため、Gli3タンパク質の生体内におけるリアルタイムでの可視化も並行して進めた。H26年度は、全長Gli3とGli3REPを識別できる、Gli3のN末端とC末端に異なったタグを付加した発現ベクターの構築を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
25年度から続けている、変異型SufuとGliタンパク質との相互作用および活性制御に関する解析を行い、成果を、PLOS ONE誌で発表した。交付申請書の26年度研究計画に記載したGliタンパク質の可視化の研究も進んだ。
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| Strategy for Future Research Activity |
交付申請書の通りの方策で研究を進める。27年度には、in vivoでの解析を中心としたGli3活性制御メカニズムの解明及び可視化に取り組む。学会発表および論文発表を目指す。
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| Causes of Carryover |
論文での成果発表およびマウス交配実験を優先して進めたため、分子生物学関連実験試薬の一部の利用がH27年度以降となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
計画通り、分子生物学関連実験試薬の購入に用いる。
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[Journal Article] T396I Mutation of Mouse Sufu Reduces the Stability and Activity of Gli3 Repressor2015
Author(s)
Makino S, Zhulyn O, Mo R, Puviindran V, Zhang X, Murata T, Fukumura R, Ishitsuka Y, Kotaki H, Matsumaru D, Ishii S, Hui C.C, Gondo Y
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Journal Title
PLOS ONE
Volume: 10
Pages: e0119455
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] beta-CateninC429S mice exhibit sterility consequent to spatiotemporally sustained Wnt signalling in the internal genitalia2014
Author(s)
Murata T, Ishitsuka Y, Karouji K, Kaneda H, Toki H, Nakai Y, Makino S, Fukumura R, Kotaki H, Wakana S, Noda T, Gondo Y
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Journal Title
Scientific Report
Volume: 4
Pages: 6959
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Missense mutant mice of Sufu demarcate its regulatory actions on Gli2 and Gli32014
Author(s)
Shigeru Makino, Olena Zhulyn, Rong Mo, Vijitha Puviindran, Xiaoyun Zhang, Takuya Murata, Ryutaro Fukumura, Yuichi Ishitsuka, Hayato Kotaki, Daisuke Matsumaru, Shunsuke Ishii, Chi-Chung Hui, Yoichi Gondo
Organizer
The 2014 Hedgehog Meeting on Hedgehog Signaling in Development and Disease
Place of Presentation
Ann Arbor, Michigan, USA
Year and Date
2014-08-07
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