歯のエナメル質形成におけるWnt/β-カテニン転写補助因子Bcl9、Bcl9l、Pygopusの細胞質での役割

Sci. Signal. 07 Feb 2017:
Vol. 10, Issue 465,
DOI: 10.1126/scisignal.aah4598

Claudio Cantù^1,*, Pierfrancesco Pagella^2,*, Tania D. Shajiei², Dario Zimmerli¹, Tomas Valenta¹, George Hausmann¹, Konrad Basler^1,†, and Thimios A. Mitsiadis^{2, †}

¹ Institute of Molecular Life Sciences, University of Zurich, 8057 Zurich, Switzerland.
² Orofacial Development and Regeneration, Institute of Oral Biology, Center of Dental Medicine, University of Zurich, 8032 Zurich, Switzerland.

† Corresponding author. Email: konrad.basler@imls.uzh.ch (K.B.); thimios.mitsiadis@zzm.uzh.ch (T.A.M.)

* These authors contributed equally to this work.

要約

Wntによって刺激されるβ-カテニン転写調節は、歯を含め、大部分の器官の発生に必要である。Bcl9とBcl9lはβ-カテニンと協調して働く器官特異的転写補助因子である。核において、Bcl9とBcl9lはβ-カテニンと転写活性化因子Pygo2に同時に結合し、Wnt標的遺伝子サブセットの転写を促進する。われわれは、Bcl9とBcl9lが歯のエナメル質形成時に、細胞質においてWntによって刺激されるβ-カテニン依存性の転写とは独立して機能することを示した。Bcl9、Bcl9l、Pygo2は主に、エナメル質産生に関与する細胞である上皮由来のエナメル芽細胞の細胞質に局在した。エナメル芽細胞でBcl9は、エナメル質形成に関与するタンパク質や、エキソサイトーシスと小胞輸送に関与するタンパク質と相互作用した。マウスにおいてBcl9とBcl9lを同時に、またはPygo1とPygo2を同時に条件的に欠損させると、濃い白色で、鉄分の不足した、エナメル質不全の歯が産生された。これは、ヒト歯のエナメル質の病態を想起させる。全体として今回のデータから、元々はβ-カテニン転写補助因子としての機能で定義されたタンパク質が、歯の発生時にこれまでに特徴づけられていない細胞質の機構を介して機能し、転写補助因子の枠を超えた役割を果たすことが明らかになった。

Citation: C. Cantù, P. Pagella, T. D. Shajiei, D. Zimmerli, T. Valenta, G. Hausmann, K. Basler, T. A. Mitsiadis, A cytoplasmic role of Wnt/β-catenin transcriptional cofactors Bcl9, Bcl9l, and Pygopus in tooth enamel formation. Sci. Signal. 10, eaah4598 (2017).