人間,牛,マウスの胚に保存されたトロフェクトダームプログラムを開始

Claudia Gerri¹, Afshan McCarthy¹, Gregorio Alanis-Lobato¹

¹Human Embryo and Stem Cell Laboratory, The Francis Crick Institute, London, UK.

Nature

|September 24, 2020

まとめ

保存された分子カスケードは,ヒト,牛,マウスの胚でトロフェクトダーム (TE) の分離を始める. 非典型のタンパク質キナーゼC (aPKC) の抑制は,TEの開始を妨害し,早期哺乳類の発達における進化的保存を明らかにする.

科学分野:

発達生物学
比較胚学
細胞生物学

背景:

哺乳類の植入前の発達には初期の細胞特異性があり,外側の細胞がトロフェクトダーム (TE) を形成し,内側の細胞が内部の細胞質量を形成します.
マウスモデルはこのプロセスを理解する上で主要ですが最近の研究では人間と牛の違いが示唆されています
保存されたメカニズムを特定することは,進化的発達生物学を理解するために不可欠です.

研究の目的:

哺乳類の初期の発達におけるトロフェクトドーム (TE) 分離を調節する分子機構の進化的保存を調査する.
ネズミのTE特異を誘発する分子カスケードがヒトと牛の胚に保存されているかどうかを判断する.
種間の TE 発起における非典型のタンパク質キナーゼC (aPKC) とヒッポシグナル伝達の役割を明らかにする.

主な方法:

ヒト,牛,マウスの胚における遺伝子発現の比較分析
細胞の極性および重要なシグナル伝達分子 (aPKC,Hippo経路エフェクター,GATA3) の局所化を調査する.
aPKCの薬理学的抑制と,TEの発症に対する機能的影響を評価するために,Trim-Awayを用いたタンパク質の減少.

主要な成果:

TE分離を誘発する保存された分子カスケードは,ヒト,牛,マウスの胚で確認された.
モルラ段階の外側の細胞は,aPKCと核ヒッポ経路エフェクターの特定の局所化で,アピカル-ベース polarity を表しています.
aPKCの阻害は TEの開始を著しく阻害し,このプロセスにおけるその重要な役割を強調した.
GATA3のような TE関連因子は制限された発現を示し,TEプログラムの開始を示した.

結論:

同じような分子メカニズムは,ヒト,牛,マウスの胚でトロフェクトダーマ (TE) の特異化を開始し,進化的保存を示唆している.
アピカル・ベース・セル・ポラリティと非典型のタンパク質キナーゼC (aPKC) 経路は,TE分離の開始に極めて重要です.
この研究は,哺乳類の発達における早期の系統特異を制御する保存された経路に関する貴重な洞察を提供します.

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