The role of XMc1r (Xenopus Melanocortin 1 receptor) during Xenopus embryogenesis

Abstract

Sox 단백질은 서열특이적인 DNA 결합 도메인인 HMG-box가 있는 거대한 전사 조절자 집단을 이룬다. 특정한 세포에서 이 단백질의 발현은 세포 운명 결정을 포함한 다양한 발생 과정의 조절과 연관이 있다. 또한, Sox 집단 중 한가지인 Sox10은 neural crest(신경제) 형성에 연관이 있다. 쥐의 배아형성 과정에서 Sox10은 신경제가 발생할 때 그 세포에서 발현하며 장의 뉴론과 melanoblast(멜라닌싹세포)에서 일시적으로 발견된다. 본 연구에서는 사람의 melanoma(흑색종) 세포의 siRNA를 이용하여 Sox10의 발현을 억제한 후, 발현 패턴이 변하는 유전자들을 분석하였다. 발현이 줄어든 유전자 중에 하나가 바로 melanocortin 1 receptor (Mc1r) 이다. Mc1r은 melanocyte(멜라닌세포)의 이동을 조절한다고 알려져 있다. 나는 Mc1r의 Xenopus homolog를 찾아서 XMc1r이라고 이름 붙였다. XMc1r은 Xenopus의 발생 단계 중 stage 15에서 발현하기 시작하여 stage 40까지 점진적으로 발현이 증가하였다. XMc1r 은 tailbud stage배아에서 forebrain(전뇌), neural tube(신경관), neural crest cell(신경제세포) 부위에 발현된다. 나는XMc1r의 기능을 분석하기 위해 morpholino antisense oligonucleotide(MO)을 제작하여 Xenopus의 배아 형성 과정에 미치는 영향을 조사하였다. XMc1r MO를 이용하여 XMc1r의 기능을 저해하였을 때 Xslug와 Xtwist 같은 신경제 marker의 발현이 감소하였다. 이 결과는 Mc1r이 신경제세포의 발생을 조절할 것이라고 암시한다.;Sox proteins form a large class of transcriptional regulators characterized by the presence of an HMG-box, a sequence specific DNA binding domain. Expression in defined cell types has implicated Sox proteins in the control of a variety of developmental processes, including cell fate decisions. Sox10, a member of Sox family, plays important roles in neural crest formation. During mouse embryogenesis, Sox10 is expressed in neural crest cells at the time of their emergence and is detected transiently in enteric neurons and melanoblasts. The expression of melanocortin 1 receptor (Mc1r) was down-regulated in human melanoma cells when Sox10 expression was inhibited by a specific siRNA. Mc1r is previously shown to regulate the migration of melanocytes. I isolated a Xenopus homolog of Mc1r and named XMc1r. XMc1r is expressed from stage 15 and its expression is gradually increased up to stage 40. XMc1r is expressed in the forebrain, neural tube and neural crest cells in tailbud stage embryos. XMc1r knockdown reduced the expression of neural crest markers such as Xslug and Xtwist. These results suggest that XMc1r may regulate the development of neural crest cells.