Wntシグナル経路における受容体のエンドサイトーシスを解析する実験系の確立

• 研究課題/領域番号: 15659077
• 研究種目: 萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 病態医化学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 菊池 章 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (10204827)
• 研究分担者: 岸田 昭世 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教授 (50274064)
• 研究期間 (年度): 2003
• 研究課題ステータス: 完了 (2003年度)
• 配分額: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円); 2003年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
• キーワード: 受容体 / エンドサイトーシス / Wnt / β-カテニン / Frizzled / ダイナミン / リサイクリング

研究概要

Wntシグナル経路の解析において最も研究が遅れているのは、Wntとその受容体のエンドサイトーシスの制御機構に関するものである。本研究では、他の受容体で行なわれているようなエンドサイトーシスの実験系の確立することを目的として、本年度は下記の成果を得た。
(1)ダイナミンK44Aはアドレナリン受容体刺激によるエンドサイトーシスを抑制することが知られているが、ダイナミンK44AはWnt-3a依存性のβ-カテニンの蓄積を抑制した。また、EpsinのENTH領域がインスリンとEGFの受容体のエンドサイトーシスを阻害するが、ENTH領域もWnt-3a依存性のβ-カテニンの蓄積を抑制した。さらに、クラスリンを安定化させ、受容体のエンドサイトーシスを阻害するダンシルカダベリンを細胞に作用させると、Wnt-3a依存性のβ-カテニンの蓄積が減少した。したがって、Wnt-3aによるβ-カテニン経路の活性化には、受容体のエンドサイトーシスが必要であることが示唆された。
(2)Flag tagを付加したFrizzled 8(Wnt-3aの受容体の一つ)を発現した293細胞に、Wnt-3a conditioned mediumを作用させ、Frizzled 8がエンドサイトーシスされる様子を観察した。Wnt-3aを作用させる前には、細胞膜上に存在していたFrizzled 8は30〜60分後に細胞内の小胞上に局在して、120分後には、再び細胞膜上に見出された。したがって、Frizzled 8はWnt-3aと結合した後に、細胞内に取り込まれ、その後に再利用されると考えられた。この実験系は、Wntとその受容体のエンドサイトーシスの解析する上で有用である。
以上の結果から、本研究課題は計画通りに遂行されたと判断している。

研究成果

• [文献書誌] Yamamoto H.: "Sumoylation is involved in β-catenin-dependent activation of Tcf-4."EMBO J.. 22・9. 2047-2059 (2003)
• [文献書誌] Hirata Y.: "Yeast glycogen synthase kinase-3 activates Msn2-dependent transcription of stress responsive genes."Mol.Biol.Cell. 14・1. 302-312 (2003)
• [文献書誌] Hino S.: "Casein kinase Iε enhances the binding of Dvl-1 to Frat-1 and is essential for Wnt-3a-induced accumulatin of β-catenin."J.Biol.Chem.. 278・16. 14066-14073 (2003)
• [文献書誌] Yunoue S.: "Neurofibromatosis type I tumor suppressor neurofibromin regulates neuronal differentiation via its GAP function towards Ras."J.Biol.Chem.. 278・29. 26958-26969 (2003)
• [文献書誌] Salas, T.R.: "Alleviating the suppression of glycogen synthase kinase -3β by Akt leads to the phosphorylation of CREB and its transactivation in intact cells nuclei."J.Biol.Chem.. 278・42. 41338-41346 (2003)
• [文献書誌] Nagano Y.: "Siah-1 facilitates ubiquitination and degradation of synphilin-1, and is involved in dopamine release and biosynthesis."J.Biol.Chem.. 278・58. 51504-51514 (2003)
• [文献書誌] Nakayama K.: "Impaired degradation of inhibitory subunit of NF-κB (IκB) and β-catenin as a result of targeted disruption of the β-TrCP1 gene."Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 100・15. 8752-8757 (2003)
• [文献書誌] Oshita A.: "Identification and characterization of a novel Dvl-binding protein that suppresses Wnt signaling pathway."Genes Cells. 8・12. 1005-1017 (2003)
• [文献書誌] Sakashita G.: "Regulation of type 1 protein phosphatase/inhibitor-2 complex by glycogen synthase kinase-3β in intact cells."J.Biochem.. 133・2. 165-171 (2003)
• [文献書誌] Kishida S.: "Wnt-3a and Dvl induces neurite retraction by activating Rho-associated kinase."Mol.Cell.Biol.. in press. (2004)
• [文献書誌] Salas, T.R.: "Glycogen synthase kinase-3β is involved in the phosphorylation and suppression of androgen receptor activity."J.Biol.Chem.. in press. (2004)
• [文献書誌] Kikuchi A.: "Tumor formation by genetic mutations in the components of the Wnt signaling pathway."Cancer Sci.. 94・3. 225-229 (2003)