TGF-βファミリーの情報伝達機構 : 普遍的機構と標的細胞特異的機構 : 随想的報告書(I.大学院重点特別・研究科特別経費,平成18年度麻布大学公的研究助成金事業研究成果報告)
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概要
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TGF-βは,細胞の分化・増殖を調節する分泌性蛋白質である。TGF-βはII型受容体に結合した後,I型受容体(Alk5)と会合し,情報を細胞内に伝達する。ラット血管平滑筋細胞では,細胞外領域をコードする12塩基の選択的スプライシングの結果生じる,2つのAlk5 isoform-short form: Alk5-Sおよびlong form: Alk5-L-の存在が知られているものの不明な点が多い。本研究は,マウス組織ならびに各種細胞株におけるAlk5 isoformの遺伝子発現ならびにAlk5 isoformを介した情報伝達を検討した。マウスの臓器(肝臓,腎臓,脾臓,心臓,肺,脳,精巣,筋肉)におけるAlk5 isoformの発現をRT-PCRならびにPAGEにより比較したところ,Alk5-SとAlk5-Lは調べた臓器全てにおいて発現が見られ,発現比は臓器間で違いはなかった。また,ES細胞様細胞(P19),色素細胞(B16),マスト細胞(P-815, BMMC)とマクロファージ(Raw264)においてもAlk5 isoformの発現が見られ,発現比に違いはなかった。次に, Alk5 isoform間での転写活性能を比較した。Alk5を介して情報伝達を行うリガンドとして,TGF-βだけでなく,GDF-8も知られている。そこで,TGF-β_1ならびにGDF-8の情報伝達に関して,機能的なAlk5を欠損しているL17細胞を用いて検討した。Alk5の活性化によりFoxH2依存的に転写が促進されるAR3-lucをreporterとしてluciferase-based reporter assayを行ったところ,いずれのAlk5 isoformを発現させた場合でも,TGF-β_1とGDF-8はともに用量依存的にAR3-lucの転写を促進した。Alk5発現時の各リガンドに対するEC_<50>濃度は,TGF-β_1をリガンドとした場合もGDF-8をリガンドとした場合もAlk5 isoform間で違いはなかった。以上のことから,Alk5の2つのアイソフォームはマウスの様々な臓器および細胞で発現しており,今回調べた活性に関して,これらの両方が同等にTGF-β/GDF-8の受容体として機能していると考えられた。
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