非洲爪蟾体节发生标志基因Mespo的表达调控研究

脊椎动物的脊柱来源于体节,体节是胚胎发生过程中的过渡性结构。体节的形成过程被称为体节发生（somitogenesis）。胚胎发育过程中正确的分节保证了脊椎动物具有正常的体轴，因此体节发生在时间和空间上受到严格的遗传控制，对体节发生的分子机制的研究是发育生物学中的重要课题。之前的研究证明，Wnt  和FGF信号途径以及转录因子Mespo等参与了体节发生，但具体的分子机制目前尚所知甚少。生化与细胞所丁小燕研究员带领研究人员通过对下游转录因子Mespo的研究，探讨了在体节发生中Wnt和FGF信号途径控制体节发生的可能作用方式，成果发表于2007年3月出版的《Developmental  Biology》杂志。

研究者们用Morpholino基团修饰的寡核苷酸（Mo）阻断Mespo在体内的功能，发现爪蟾的体节发生被破坏。同时，对Wnt在爪蟾轴旁中胚层表达区域的确定，以及改变Wnt信号途径的活性检查体节发生，表明Wnt信号途径存在于预决定体节中胚层；而且Mespo的表达受到Wnt信号途径的调节。研究者通过克隆Mespo  5’上游调控序列，用转基因实验证明了该序列包含指导Mespo在预决定体节中胚层表达所需的调控元件。该序列上存在一个LEF/TCF结合位点，此位点是Mespo在预决定体节中胚层表达所必需的，在体内，LEF1蛋白结合在此位点上。进一步的研究发现，FGF信号下游作用因子AKT存在于预决定体节中胚层，在该区域AKT存在活化的磷酸化形式；而且，在预决定体节区域,  PI3-K/AKT信号途径通过调节?-catenin的入核，参与了Mespo的表达调控。

本文揭示了转录因子Mespo在爪蟾体节发生中的作用，以及Mespo表达的转录调控机制。Wnt信号途径在爪蟾体节发生中的作用，Wnt信号途径通过调控Mespo这个关键转录调控因子的表达控制了体节发生。PI3-K/AKT信号途径也通过调控Mespo的表达参与体节发生。因此，Wnt和PI3-K/AKT信号途径通过协同调节Mespo的表达，从而使体节发生过程受到严格的时间和空间调控。