최근, 타카시 히리 라기 그룹 디렉터가 이끄는 일본의 Riken Center for Developmental Biology (CDB)의 연구팀은 척추 동물에서 헤드 테일 축의 확립을 이해하는 데 돌파구를했다. Nature Communications 저널에 발표 된 그들의 연구 결과는이 과정에서 중요한 역할을하는 이전에 알려지지 않은 요소를 밝히고 있습니다.
이 연구는 다양한 발달 과정에 관여하는 것으로 알려진 Wnt 신호 전달 경로의 주요 구성 요소 인 단백질 흐트 (DVL)에 중점을 두었습니다. DVL은 2 개의 이소 형, DVL1 및 DVL2를 가지고 있으며, 이는 초기 배아 발달 동안 매우 유사하지만 발현 패턴이 다르다.
연구원들은 제브라 피쉬 배아를 사용한 일련의 실험을 통해 DVL2가 특히 머리 꼬리 축의 형성에 필수적이라는 것을 발견했습니다. 유전자 및 화학적 접근법을 사용하여 DVL2 기능을 방해함으로써, 그들은 머리와 꼬리 구조의 확립에서 심각한 결함을 관찰하여 비정상적으로 길쭉한 신체를 가진 배아를 초래했습니다.
이 팀의 상세한 분석에 따르면 DVL2는 NEMO- 유사 키나제 (NLK)라는 다른 단백질의 활성을 조절함으로써 그의 기능을 발휘한다는 것이 밝혀졌다. NLK는 비정규 적 Wnt 신호 전달 경로에 관여하는 단백질 Prickle1 (PK1)의 안정성을 제어하는 것으로 알려져있다. PK1의 수준을 조절함으로써 DVL2는 Wnt 신호 전달 활성의 전체 균형에 영향을 미쳐 궁극적으로 헤드 테일 축의 형성을 안내합니다.
연구자들은 또한 인간 배아 줄기 세포 (HESC)에서 DVL2의 중요성을 추가로 확인했으며, 이는 다양한 세포 유형으로 구별 할 가능성이 있습니다. HESC에서 DVL2 발현을 조작함으로써, 그들은 초기 인간 발달 동안 머리 형성 과정을 모방하여 신경관 형성의 방향성을 제어 할 수 있었다.
결론적으로,이 연구는 DVL2를 척추 동물에서 헤드 테일 축 형성의 새로운 조절제로 식별하여 Wnt 신호 전달 경로의 상호 작용을 통해 작용한다. 이 발견은 배아 발달 동안 신체 축의 확립에 기초한 복잡한 메커니즘에 대한 새로운 통찰력을 제공하고 우리 몸을 형성하는 기본 과정을 더 탐구 할 수있는 길을 열어줍니다.
