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Sox21はAnapc10の発現を制御し、外胚葉器官の運命を決定する
Sox21 Regulates Anapc10 Expression and Determines the Fate of Ectodermal Organ.
PMID: 32674056 DOI: 10.1016/j.isci.2020.101329.
抄録
転写因子Sox21は、発育途上の歯の上皮に発現している。本研究では、歯の発生におけるSox21の役割を明らかにすることを目的とした。Sox21をノックアウトした切歯では、Sox21の破壊が重度のエナメル質低形成、局所骨粗鬆症、歯肉内の異所性毛髪形成を引き起こすことを見いだした。また、毛髪ケラチンを発現する毛包を形成するアメロブラストでは分化マーカーが消失していた。分子解析とクロマチン免疫沈降配列解析の結果、Sox21はユビキチン化を介した分解基質を認識するAnapc10を制御しており、歯科上皮細胞と毛包細胞の運命を決定していることが示された。Sox21またはAnapc10のいずれかを破壊すると、Smad3の発現が誘導され、TGF-β1誘導による上皮から間葉系への移行（EMT）が促進され、Skp2を介してE-カドヘリンが分解される結果となった。以上のことから、Sox21は歯科上皮での破壊により、毛髪形成を促進する独自の微小環境を形成し、Anapc10を介してEMTを阻害することで、歯科上皮分化とエナメル質形成を制御していることが明らかになった。
The transcription factor Sox21 is expressed in the epithelium of developing teeth. The present study aimed to determine the role of Sox21 in tooth development. We found that disruption of Sox21 caused severe enamel hypoplasia, regional osteoporosis, and ectopic hair formation in the gingiva in Sox21 knockout incisors. Differentiation markers were lost in ameloblasts, which formed hair follicles expressing hair keratins. Molecular analysis and chromatin immunoprecipitation sequencing indicated that Sox21 regulated Anapc10, which recognizes substrates for ubiquitination-mediated degradation, and determined dental-epithelial versus hair follicle cell fate. Disruption of either Sox21 or Anapc10 induced Smad3 expression, accelerated TGF-β1-induced promotion of epithelial-to-mesenchymal transition (EMT), and resulted in E-cadherin degradation via Skp2. We conclude that Sox21 disruption in the dental epithelium leads to the formation of a unique microenvironment promoting hair formation and that Sox21 controls dental epithelial differentiation and enamel formation by inhibiting EMT via Anapc10.
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