| 研究概要 |
Wntシグナル伝達経路は、初期発生時の体軸形成や細胞の増殖や分化を制御する。分泌蛋白質Wntのシグナルは、受容体複合体LRP/FzからDvl, Axin、GSK-3β、β-catenin、TCFへと伝達されて、遺伝子発現を介して、上記の様々な細胞機能を制御する。本研究課題の遂行により、3種類のWntシグナル伝達経路の新規抑制分子が単離できた。すなわち、Axin、Dvl、β-カテニンの結合蛋白質であり、それぞれAxam、Idax、Duplinと名付けた。AxamにはN末端側にimportin αと結合する核移行シグナル、中央部分にAxin結合部位が存在した。C末端側は、脱SUMO化酵素Senp1の触媒部位と相同性が高かった。Axamはin vitroと細胞レベルで脱SUMO化酵素活性を示した。Axamはβ-カテニンの分解促進活性を有するが、これにはAxin結合部位と触媒部位の両者が必要であった。したがって、Wntシグナル伝達経路の制御にSUMO化が関与していることが明らかになった。Idaxは、DvlとAxinの結合を阻害して、Wnt依存性のβ-カテニンの蓄積とTcfの活性化を抑制した。また、IdaxはWntシグナルによるアフリカツメガエルの体軸形成を阻害した。DuplinのC末端側には塩基性アミノ酸領域とβ-カテニン結合部位が存在した。塩基性アミノ酸領域はimportin αと結合した。また、塩基性アミノ酸領域がDuplinの核内移行には必須であった。Duplinにはβ-カテニン依存性のTcfの転写活性化を抑制し、アフリカツメガエルの体軸形成を抑制したが、塩基性アミノ酸領域を除去すると体軸形成を抑制する作用が消失した。したがって、Duplinが機能するためには、核内に存在することが必須であると考えられた。以上の結果から、Axam、Idax、DuplinはいずれもWntシグナル伝達経路の負の制御因子であると考えられる。
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