L’inducteur céphalique Cerberus est un inhibiteur multivalent extracellulaire

The head inducer Cerberus is a multivalent extracellular inhibitor

¹ Howard Hughes Medical Institute and Department of Biological Chemistry, University of California, Los Angeles, California 90095-1662, USA
² Instituto di Istologia ed Embriologia, Università di Padova, 35100 Padova. Italy

Résumé

Le gène cerberos code pour un facteur sécrété qui, lorsqu’il est surexprimé dans la région ventrale d’embryons de Xénope induit la différenciation d’une tête surnuméraire en l’absence complète de tronc (Bouweester et al., 1996). Nous avons montré récemment que Cerberus peut se lier à BMP-4 (Bone Morphogenetic Protein-4), Xnr-1 (Xenopus Nodal-related 1) et Xwnt-8 dans l’espace extracellulaire (Piccolo et al., 1999). Nous présentons ici une étude qui montre que Cerberus ne possède pas de récepteur ni de voie de transduction propres mais agit plutôt comme un inhibiteur extracellulaire. Nos résultats suggèrent que l’activité de Cerberus dans l’induction de la tête peut être expliquée par une action inhibitrice en amont des récepteurs à Xnr-1 et à BMP-4. De plus, en utilisant des mutants dominants négatifs des récepteurs, qui entraînent le blocage simultané des voies de transduction de Nodal-related et de BMP-4, nous avons montré que la double inhibition de ces deux voies de transduction est suffisante pour entraîner l’induction de têtes dans des explants de mésoderme ventral.

Abstract

Cerberus encodes for a secreted protein which when overexpressed ventrally in a Xenopus embryo induces head differentiation without trunk (Bouwmeester et al., 1996). We have recently shown that Cerberus can bind BMP-4 (Bone Morphogenetic Protein-4), Xnr-1 (Xenopus Nodal-related 1) and Xwnt-8 in the extracellular space (Piccolo et al., 1999). We present here studies showing that Cerberus does not have a receptor nor a dedicated transduction pathway but rather acts as an extracellular inhibitor. Our results suggest that the action of Cerberus in head induction can be explained by an inhibitory activity upstream of the Nodal-related and BMP-4 receptors. In addition, using dominant negative receptor mutants which block both the Xnr-1 and BMP-4 transduction pathways, we show that this double inhibition is sufficient for head induction in ventral mesoderm explants.