생쥐 착상 전 배아에서 용해된 Matrigel에 의한 Mitogen Activated Protein Kinase 활성의 조절

Regulation of Mitogen Activated Protein Kinase Activity by Solubilized Matrigel in the Preimplantation Mouse Embryos

세포외기질(exrtracellular matrix, ECM)에 의한 생쥐 초기 배아의 발생 조절 현상의 기작 규명을 위한 연구의 일환으로 Engelbreth-Holm-Swarm(EHS) mouse sarcoma의 세포외기질로부터 추출한 ECM 복합체인 Matrigel의 성장인자 제거형(GFR-Matrigel)을 생쥐 포배에 처리한 후 mitogen activated protein kinase (MAPK, ERK1/2) 활성 의 변화를 조사하였다. Matrigel 처리 후 10분 이내에 배아의 MAPK 활성이 유의하게 증가하였고, 60분 후에도 유의하게 높은 활성을 유지하였다. 한편 MAPK cascade의 저해제인 PD098059를 전처리한 경우 Matrigel에 의한 MAPK 활성의 증가가 관찰되지 않았다. Matrigel 배양액 내에서 12시간 동안 배양한 포배의 MAPK 활성은 대조군과는 현격한 차이를 보였다. 이러한 결과로부터 ECM에 의한 생쥐초기 배아의 발생 촉진효과 발현기작에는 하위 신호전달 과정의 MAPK 활성화 과정이 관여하는 것으로 사료된다.

To elucidate the mechanism underlying the embryotropic effect of extracellular matrix(ECM) on the preimplantation development of mammalian embryos, the involvement of mitogen-activated protein kinase(MAPK) downstream the integrin signaling was examined in mouse blastocysts. Blastocysts were cultured in the presence of growth factor-reduced(GFR) Matrigel(0.5％, v/v). MAPK activity was measured by in vitro phosphorylation of myelin basic protein by the Erk1/2 antibody immunoprecipitates of embryonic extract following the Matrigei treatment. MAPK activity of the early blastocysts rapidly increased within 10 min fo1lowing the Matrigel treatment. When the embryos were cultured for 12 h in the presence of Matrigel, the MAPK activity was significantly higher than that ot the control embryos. PD098059, a MAPK kinase(MEK) inhibitor, attenuated the effect of Matrigel on the change in MAPK activity. Taken together, it suggested that the embryotropic effect of ECM proteins might be mediated by the activation of MAPK cascade.