研究内容概要説明

1. セリン欠乏による
IGFシグナル関連遺伝子の発現誘導
修士１年 阿比留 舞子

2. 目的：セリン欠乏〜細胞増殖停止に
至る分子機序解明
KO胚と類似した
遺伝子発現変化
細胞増殖停止
生存率低下胎生致死
成長遅滞
個体レベル
特徴的な
遺伝子発現変化
セリン欠乏
細胞レベル
2
MEF：マウス胚由来線維芽細胞�KOマウス�
(Yoshida et al, 2004)
メカニズム?

3. KO-MEFのマイクロアレイ解析
Gene Name! Protein Name! Microarray!
(−Ser/+Ser)!
�Molecular Function
Igfbp4 Igfbp4 18.1 細胞増殖制御
Pappa-1 Papp-a 6.0 タンパク質分解
セリン制限6時間で2倍以上発現が上昇
559遺伝子
IGFシグナル関連遺伝子の発現誘導
Igfbp4:Insulin like growth factor binding protein 4
Papp-a:Pregnancy associated plasma protein A

4. Phgdh 欠損によるセリン欠乏に起因した
遺伝子発現誘導
◆ KO-MEF： 最小培地培養6時間
各遺伝子のmRNA発現誘導は Phgdh欠損に起因する
Student’s t-test :*p < 0.05 **p < 0.005 ***p < 0.0005 (n = 3 each)
Igfbp4mRNAlevel
(NormalizedtoGapdh)
–
+
–
+
KO-MEF
+Phgdh
Igfbp4
***
x12.8
**
Pappa-1
***
x4.5
x0.8
x2.1
Ser
(400 µM)
Ser
(400 µM)
Pappa-1mRNAlevel
(NormalizedtoGapdh)
+
–
KO-MEF
KO-MEF
–
+
–
+
+
–
KO-MEF
+Phgdh
KO-MEF
KO-MEF
+GFP
+GFP
x2.7
x17.1
***
*

5. 各遺伝子発現のタイムコース
Igfbp4
Pappa-1
2h
6h
24h
2h
6h
24h
+Ser
–Ser
セリン欠乏ではIgfbp4誘導が優勢に作用しており,
IGFシグナル経路の抑制が示唆された.
x2.8
x14.0
x1.4
x.7.8
x12.8
x4.5
Student’s t-test :*p < 0.05 **p < 0.005 ***p < 0.0005 (n = 3 each)
***
***
***
N.S.
***
**
◆ KO-MEF： 最小培地培養
Igfbp4mRNAlevel
(NormalizedtoGapdh)
Pappa-1mRNAlevel
(NormalizedtoGapdh)

6. Papp-a
?
Papp-a
IGF1R
細胞増殖抑制/生存低下
Ras
Raf
MEK
ERK
Akt
GSK-3β
AS160
mTOR
FoxO
IGF1/2
IGF1/2
plasma
membrane
結論
Papp-a
Igfbp4
欠
乏
Igfbp4
m
R
N
A
A#4
independent?
Phgdh

7. ◆ KO-MEF： 最小培地培養6時間
IGFシグナル経路関連遺伝子発現誘導は
Atf4非依存的
KO-MEF
ΔAtf4
KO-MEF
–
+
–
+
Ser
(400 µM)
Igfbp4
Pappa-1
KO-MEF
ΔAtf4
KO-MEF
–
+
–
+
Ser
(400 µM)
86%
x3.4
x2.9
x19.2
x16.8
87%
Mock
Mock
*
Student’s t-test : * p < 0.05 **p < 0.005 (n = 3 each)
**
**
*
Igfbp4mRNAlevel
(NormalizedtoGapdh)
Pappa-1mRNAlevel
(NormalizedtoGapdh)