FGF/FGFR3与p38 MAPK均在软骨生成中发挥重要作用,但FGF/FGFR3能否激活TAK1-p38 MAPK,并参与FGFR3介导的软骨发育异常尚不清楚。我们发现,FGF-2处理后TAK1磷酸化水平增加,FGFR3与TAK1之间存在相互作用,SB203580可以缓解FGFR3突变所致的骨骼异常。为研究相关机制,本课题拟通过建立软骨特异敲除FGFR3、TAK1和p38α和敲除TAK1或p38α基因的ACH小鼠,通过分析小鼠骨骼发育情况,结合原代胚胎跖骨和软骨细胞分离培养和免疫共沉淀等技术,研究FGF/FGFR3激活TAK1-p38 MAPK信号通路的分子机制,并研究该通路在FGFR3功能增强所致骨骼发育异常中的作用和机制。通过本研究,希望明确FGF/FGFR3激活p38 MAPK通路的分子机制,阐明TAK1-p38 MAPK信号通路在FGFR3功能增强所致的软骨发育不全中的作用。
申报的自然基金“FGFR3-TAK1-p38 MAPK 信号通路在软骨生成中的作用及其机制研究”由一个4年期的面上项目改为1年期的小额资助项目,调整后我们研究工作主要集中在“FGF/FGFR3激活TAK1-MKK3/6-p38 MAPK通路的分子生物学机制”上面。经过一年的工作,我们工作的研究进展主要包括利用TAK1抑制剂(5Z-7-Oxozeaenol)处理后FGF-2激活的p38 MAPK 、p-MKK3/6、p-TAK1(S412)明显降低,萤火虫荧光素酶报告基因结果也证实,抑制TAK1活性,可以明显抑制RCS细胞中FGF-2激活的pFA-CHOP-Luc活性;FGF-2促进TAK1的磷酸化(p-TAK1-S412增加);同时我们的研究结果显示,FGF-2促进TAK1的泛素化(K63 的泛素化);IP的研究结果显示,FGFR3与TAK1之间存在相互作用(不论是转染细胞还是内源细胞均得到相应结果);Mapping的结果显示,FGFR3通过KD domain与TAK1相互作用;同时在试验中我们发现,FGFR3与TAB1作用,但不与TAB2之间存在相互作用。利用体外跖骨培养系统,我们发现p 38 MAPK信号通路特异阻断剂SB203580可以明显缓解FGFR3突变所致的骨骼发育异常 E18.5的胚胎期TDII小鼠(EIIa-Cre;Fgfr3K644E/+,FGFR3K644E突变持续激活)(以同窝野生型小鼠为对照)双侧下肢中间跖骨,置于48孔板中培养,部分样本加入SB203580处理,培养的0d、7d ,趾骨于IPP7.0软件控制的CCD下测量长度并分析。结果显示SB203580处理后FGFR3所致的骨骼生长抑制明显缓解,并且这种作用与FGFR3的激活明显相关。另外,我们引进了TAK1flox/flox 小鼠,目前该小鼠正在与FGFR3功能增强型的小鼠ACH(模拟人侏儒)进行交配,我们希望通过获得在软骨细胞中特异敲除TAK1基因的ACH小鼠并分析其表型,明确FGFR3-TAK1-p38 MAPK 信号通路及其在软骨发育分化中的作用和机制。