受容体エンドサイトーシスによるWntシグナル活性化の制御機構


研究課題名 受容体エンドサイトーシスによるWntシグナル活性化の制御機構
レコードタイプ 研究実績報告
報告年度 2004
研究期間 2003-2004
研究課題番号 15390094
研究代表者 菊池 章  (キクチ アキラ) 広島大学・大学院・医歯薬学総合研究科・教授
研究代表者番号 10204827
研究機関 広島大学 研究機関番号:15401
研究分担者 岸田 昭世  (キシダ ショウセイ)  広島大学・大学院・医歯薬学総合研究科.  助教授  (50274064)   
山本 英樹  (ヤマモト ヒデキ)  広島大学・大学院・医歯薬学総合研究科.  助手  (20372691)   
研究種目 基盤研究(B) 研究種目コード:310
審査区分 一般 区分コード:03
研究分野[3] 医化学一般 研究分野コード:6905
キーワード Wnt / エンドサイトーシス / 脂質修飾 / 糖質修飾 / Frizzled / LRP / ダイナミン / β-カテニン
研究概要 Wntとその受容体のエンドサイトーシスの分子機構を明らかにすると共に受容体エンドサイトーシスとWntシグナル伝達経路の活性制御との関連を明らかにすることを目的として、本年度は下記の成果を得た。
(1)conditioned medium 1Lから約50〜60μgのWnt-3aとWnt-5aを単一蛋白質として精製できるようになった。Wnt-5aはWnt-3a依存性のTcf活性化を抑制したが、β-カテニンの安定化には影響しなかった。この抑制作用には蛋白質リン酸化酵素NLKが関与していた。Wnt-11を含むconditioned mediumの作製にも成功してWnt-11蛋白質の精製が可能になった。
(2)Wnt-3aとWnt-5a共に脂質修飾と糖質修飾を受けており、糖質修飾はWnt-3aとWnt-5aの分泌に必要であるが、分泌後はその作用に必要ではないことが明らかになった。脂質修飾はWnt-3aとWnt-5aの分泌に必須ではなかった。
(3)Wnt-3aは受容体のFrizzled5とLRP6のエンドサイトーシスを誘導した。細胞膜上に存在したFrizzled5とLRP6はWnt-3a刺激により、30分〜60分で細胞質に認められ、180分経つと再び細胞膜上に出現した。受容体のエンドサイトーシスを抑制する。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、クラスリンまたはカベオリンをRNAi法によりノックダウンすると、Wnt-3a依存性のβ-カテニンの蓄積が抑制された。すなわち、Wnt-3a依存性の受容体のエンドサイトーシスにはクラスリンまたはカベオリン依存性の経路があり、両経路ともβ-カテニンの安定化に重要であることが明らかになった。
発表文献 Kishida, S.:   "Wnt-3a and Dvl induce neurite retraction by activating Rho-associated kinase."  Mol.Cell.Biol. 24.  4487-45012  (2004)  
Nishiyama, M.:   "Early embryonic death in mice lacking the β-catenin-binding protein Duplin."  Mol.Cell.Biol. 24.  8386-8394  (2004)  
Ihara, M.:   "SUMO-1 modification of PIASy, an E3 ligase, is necessary for PIASy-dependent activation of Tcf-4."  Mol.Cell.Biol. (in press).  
Yoshimura, T.:   "GSK-3 β regulates phosphorylation of CRMP-2 and neuronal polarity.""  Cell 120.  137-149  (2005)  
Sugiyama, S.:   "Ubiquitin-interacting motifs of Epsin are involved in the regulation of insulin-dependent endocytosis."  J.Biochem. (in press).  
Salas, T.R.:   "Glycogen synthase kinase-3β is involved in the phosphorylation and suppression of androgen receptor activity."  J.Biol.Chem. 279.  19191-19200  (2004)  
Kani, S.:   "The receptor tyrosine kinase Ror2 associates with and is activate by casein kinase I ε."  J.Biol.Chem. 279.  50102-50109  (2004)  
Shimura, T.:   "Galectin-3 is a novel binding partner of β-catenin."  Cancer Res. 64.  6363-6367  (2004)  
Komatsu, T.:   "SUMO-1 modification of the synergy control motif of Ad4BP/SF-1 regulates synergistic transcription between Ad4BP/SF-1 and Sox9."  Mol.End. 18.  2451-2462  (2004)  
Yukita, A.:   "XSENP1, a novel sumo-specific protease in Xenopus, inhibits normal head formation by down-regulation of Wnt/β-catenin signaling."  Genes Cells 9.  732-726  (2004)  
Sato, A.:   "Sall1, a causative gene for Townes-Brocks syndrome, enhances the canonical Wnt signaling by localizing to heterochromatin."  Biochem.Biophys.Res.Commun. 319.  103-113  (2004)  
Ishizaki, Y.:   "Immunohistochemical analysis and mutational analyses of β-catenin, Axin family and APC genes in hepatocellular carcinomas."  Int.J.Oncol. 24.  1077-1083  (2004)  


 

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