HEK293細胞で発現したヒトWnt3aはオルガノイド培養を促進する高い活性を示す

オルガノイドは、生体外で作製された、自然の組織や臓器に酷似した 3 次元モデルであり、疾患モデル化、臓器の若返り、個別医療の分野で重要な意味を持ちます。これらのオルガノイドの培養には、さまざまなサイトカインを慎重に管理する必要がありますが、Wnt3a は、さまざまな組織から得られるオルガノイドの育成において極めて重要な役割を果たす、頻繁に使用される因子として際立っています。

Wnt-3aとは何ですか? 

Wnt-3a は、Wnt1、Wnt2、Wnt2b (Wnt13)、Wnt3、Wnt3a、Wnt4、Wnt5a、Wnt5b、Wnt6、Wnt7a、Wnt7b、Wnt8a、Wnt8b、Wnt9a (Wnt14 とも呼ばれる)、Wnt9b (Wnt14b)、Wnt10a、Wnt10b、Wnt11、Wnt16 を含む 19 のヒト変異体からなる分泌タンパク質のグループである Wnt ファミリーに属します。このファミリーは、その保存性とシステインに富んだ構成が特徴です。Wnt タンパク質は、細胞膜受容体または隣接する細胞膜受容体に結合することで、Wnt シグナル伝達経路を促進します。この経路は、β-カテニンが媒介する標準経路（Wnt1、Wnt2、Wnt2b、Wnt3、Wnt3a、Wnt7a、Wnt8、Wnt8b、Wnt10a を含む）と、β-カテニンに依存しない非標準経路（Wnt4、Wnt5a、Wnt6、Wnt11 を含む）に分類できます。Wnt3a は、Wnt ファミリーの典型的なメンバーとして、遍在的に分布しており、自己複製、増殖、分化、運動性などのさまざまな細胞機能を制御する上で重要な役割を果たします。

Wnt-3aシグナル伝達経路の伝達メカニズム 

Wnt シグナル伝達経路は、主に胚の発達と癌に関連するタンパク質相互作用の多面的なネットワークです。ただし、成体生物の正常な生理学的プロセスにも役割を果たします。Wnt3a は、共受容体リポタンパク質受容体関連タンパク質 (LRP5/6) とともに、受容体である Frizzled (Fz) タンパク質に結合し、その後、足場タンパク質 Disheveled (Dvl) を活性化します。この活性化により、カゼインキナーゼ 1 (CK1)、グリコーゲン合成酵素キナーゼ 3β (GSK-3β)、および足場タンパク質である大腸腺腫性ポリポーシス (APC)、Axin1、および Axin2 で構成される「破壊複合体」が分解されます。この複合体を溶解すると、細胞質内の遊離 β-カテニン タンパク質が安定化します。細胞質に蓄積されたβ-カテニンはその後核に移行し、そこでTCF/LEFファミリーの転写因子に結合し、最終的にc-mycやサイクリンD1などの下流の標的遺伝子を活性化します。このカスケードにより、その後の細胞応答が誘発されます。要約すると、Wntシグナル伝達経路は次のように簡略化できます。Wnt3a→FZD→DVL→複合体の分解→β-カテニンが核に入る→TCF/LEF→下流の遺伝子転写。Wnt3aがない場合、β-カテニンは通常、細胞質で「破壊複合体」によって分解され、ユビキチン化とそれに続くプロテアソームでの分解の対象となります。その結果、β-カテニンは核に入り、下流の遺伝子の転写を開始することはできません。 Wnt/β-カテニンシグナル伝達経路は進化を通じて高度に保存されており、胚発生、細胞成長、分化、極性形成、神経発達、発癌において基本的な役割を果たします。

 Wnt3aとオルガノイド 

Wnt3a は、オルガノイド生成に最も頻繁に使用される培養因子の 1 つとして中心的な位置を占めています。その高い活性、バッチ間の一貫性、汚染の欠如、および無血清調製は、オルガノイド実験の成功に寄与する重要な要因です。Wnt3a は、腸、胃、膵臓、肝臓、甲状腺、食道、および神経系を含むさまざまな組織のオルガノイド培養で広く使用されています。オルガノイド形成および腫瘍研究における Wnt3a の臨床応用に関する研究で科学研究者および製薬会社を支援するために、YEASEN はオルガノイド培養を促進するように設計された高活性 Wnt3a タンパク質製品 (カタログ: 92276ES) を導入しました。

図 3. HEK293T ヒト胎児腎細胞における Topflash レポーター活性を誘導する能力によって測定。この効果の ED50 は 25 ng/mL です。

オルガノイド培養の検証

Yeasen サイトカインは、肺がん、子宮頸がん、卵巣がん、膵臓がん、腸がんなどのヒト腫瘍オルガノイド、およびヒトやマウスの小腸オルガノイドなどの正常オルガノイドで検証されています。

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