棘皮動物胚の形態形成におけるシグナル分子・受容体間相互作用とその遺伝子の発現解析

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12026203
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 加藤 秀生 東北大学, 大学院・理学研究科・附属臨海実験所, 教授 (30111610)
• 研究分担者: 矢倉 達夫 関西学院大学, 理学部, 教授 (90142108)
• キーワード: ウニ胚形態形成 / SUp62蛋白 / チロシンリン酸化 / パムリン / セロトニン神経節形成 / トリプトファン5-モノオキシゲナーゼ / Epith-1 / in situ hybridization

研究概要

(1)一次間充織細胞移入、移動、原腸形成における受容体型チロシンキナーゼの関与:一次間充織細胞移動開始に当たって哺乳類抗FAK抗体と結合する2量体蛋白が一方のサブユニットのみチロシンリン酸化を引き起こすことを発見した。この蛋白は分子形態から既知のFAK蛋白とは全く異なることから、SUp62と命名した。SUp62のチロシンリン酸化は一次間充織細胞において顕著で、in vitroで一次間充織細胞の接着蛋白であるパムリンと接触することによって同様にチロシン残基のリン酸化を引き起こす。SUp62のチロシンリン酸化は受容体型チロシンキナーゼ阻害剤のハービマイシンA処理によって過剰リン酸化を引き起こす。一次間充織細胞の移動阻害、一次間充織細胞パターン形成阻害、原腸形成阻害を引き起こすことから、初期胚形態形成運動に重要な蛋白である。
(2)上皮/間充織転換における上皮細胞表面特異蛋白Epith-1の細胞内取り込み:ウニ胚上皮細胞の側面にはEpith-1と我々が命名した蛋白が存在することを我々が作製したモノクローン抗体によって発見した。さらに、Epith-1は一次間充織細胞及び二次間充織細胞が上皮から間充織へと転換するときにこれらの細胞の表面から消失する。このとき、細胞質内への取込みが起きていることを免疫細胞化学によって解明した。細胞表面蛋白のこのような取込みが細胞内へのシグナル伝達機構として働いている可能性が指摘される。
(3)セロトニン神経節の形成:ウニ幼生の高度なシグナル伝達系としてこれまで実体が不明であった幼生の神経節形成を抗セロトニン抗体を用いて免疫化学的に明らかにした。さらに、セロトニン合成酵素の遺伝子を単離し、その部分配列を決定し、これをプローブとしたin situ hybridizationを行い、セロトニン神経節形成部位と一致した遺伝子発現部位を解明した。

研究成果

• [文献書誌] Katow,H.: "Primary mesenchyme cell-ring pattern formation in 2D-embryos of the sea urchin."Develop.Growth Differ.. 42. 9-17 (2000)
• [文献書誌] Katow,H.: "Delamination and tyrosine phosphorylation of SUp62 during early embryogenesis of sea urchin."Zygote. 8. S39-S40 (2000)
• [文献書誌] Katow,H.: "Initial analysis of immunochemical cell surface properties, location and formation of the serotonergic apical ganglion in sea urchin embryos."Develop.Growth Differ.. 42. 479-488 (2000)
• [文献書誌] Katow,H.: "Pamlin-induced tyrosine phosphorylation of SUp62 protein in primary mesenchyme cells during early embryogenesis in the sea urchin, Hemicentrotus pulcherrimus."Develop.Growth Differ.. 42. 519-529 (2000)
• [文献書誌] Katow,H.: "Disappearance of an epithelial cell surface-specific glycoprotein (Epith-1) associated with epithelial-mesenchymal conversion in sea urchin embryogenesis."Develop.Growth Differ.. 43. 83-95 (2001)