During embryogenesis, the Activin/Nodal pathway promotes the mesendodermal lineage and inhibits neural fate. The molecular mechanisms underlying this role of the Activin/Nodal pathway are not clear. In this study, we report a role for protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B) in Activin-mediated early fate decisions during ESC differentiation and show that PTP1B acts as an effector of the Activin pathway to specify mesendodermal or neural fate. We found that the Activin/ALK4 pathway directly recruits PTP1B and stimulates its release from the endoplasmic reticulum through ALK4-mediated cleavage. Subsequently, PTP1B suppresses p-ERK1/2 signaling to inhibit neural specification and promote mesendodermal commitment. These findings suggest that a noncanonical Activin signaling pathway functions in lineage specification of mouse and human embryonic stem cells.

• MeSH
• aktivinové receptory typu I chemie   metabolismus   MeSH
• aktiviny metabolismus   MeSH
• benzamidy farmakologie   MeSH
• buněčná diferenciace * účinky léků   MeSH
• buněčný rodokmen účinky léků   MeSH
• dioxoly farmakologie   MeSH
• embryonální kmenové buňky cytologie   účinky léků   enzymologie   MeSH
• endoderm cytologie   účinky léků   metabolismus   MeSH
• extracelulárním signálem regulované MAP kinasy metabolismus   MeSH
• fosforylace účinky léků   MeSH
• lidé MeSH
• MAP kinasový signální systém účinky léků   MeSH
• mezoderm cytologie   účinky léků   metabolismus   MeSH
• molekulární sekvence - údaje MeSH
• myši MeSH
• neurony cytologie   účinky léků   metabolismus   MeSH
• pluripotentní kmenové buňky cytologie   účinky léků   metabolismus   MeSH
• protein Smad2 metabolismus   MeSH
• sekvence aminokyselin MeSH
• signální transdukce * účinky léků   MeSH
• tyrosinfosfatasa nereceptorového typu 1 metabolismus   MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• myši MeSH
• zvířata MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH

Various types of feeder cells have been adopted for the culture of human embryonic stem cells (hESCs) to improve their attachment and provide them with stemness-supporting factors. However, feeder cells differ in their capacity to support the growth of undifferentiated hESCs. Here, we compared the expression and secretion of four well-established regulators of hESC pluripotency and/or differentiation among five lines of human foreskin fibroblasts and primary mouse embryonic fibroblasts throughout a standard hESC culture procedure. We found that human and mouse feeder cells secreted comparable levels of TGF beta 1. However, mouse feeder cells secreted larger quantities of activin A than human feeder cells. Conversely, FGF-2, which was produced by human feeder cells, could not be detected in culture media from mouse feeder cells. The quantity of BMP-4 was at about the level of detectability in media from all feeder cell types, although BMP-4 dimers were present in all feeder cells. Production of TGF beta 1, activin A, and FGF-2 varied considerably among the human-derived feeder cell lines. Low- and high-producing human feeder cells as well as mouse feeder cells were evaluated for their ability to support the undifferentiated growth of hESCs. We found that a significantly lower proportion of hESCs maintained on human feeder cell types expressed SSEA3, an undifferentiated cell marker. Moreover, SSEA3 expression and thus the pluripotent hESC compartment could be partially rescued by addition of activin A. Cumulatively, these results suggest that the ability of a feeder layer to promote the undifferentiated growth of hESCs is attributable to its characteristic growth factor production.

• MeSH
• aktiviny biosyntéza   genetika   MeSH
• antigeny sacharidové asociované s nádorem genetika   MeSH
• biologické markery metabolismus   MeSH
• buněčná diferenciace MeSH
• DNA primery genetika   MeSH
• druhová specificita MeSH
• embryonální antigeny specifické pro určité stadium vývoje MeSH
• embryonální kmenové buňky cytologie   metabolismus   metabolismus   MeSH
• exprese genu MeSH
• fibroblastový růstový faktor 2 biosyntéza   genetika   MeSH
• financování organizované MeSH
• glykosfingolipidy genetika   MeSH
• kokultivační techniky metody   MeSH
• kostní morfogenetické proteiny analýza   genetika   MeSH
• kostní morfogenetický protein 4 MeSH
• kultivační média speciální analýza   MeSH
• lidé MeSH
• messenger RNA genetika   metabolismus   MeSH
• myši MeSH
• pluripotentní kmenové buňky cytologie   metabolismus   MeSH
• proliferace buněk MeSH
• sekvence nukleotidů MeSH
• transformující růstový faktor beta1 biosyntéza   genetika   MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• myši MeSH
• zvířata MeSH
• Publikační typ
• srovnávací studie MeSH

• MeSH
• aktiviny fyziologie   chemie   krev   MeSH
• dítě MeSH
• dospělí MeSH
• ELISA MeSH
• finanční podpora výzkumu jako téma MeSH
• inhibiny fyziologie   chemie   krev   MeSH
• lidé MeSH
• mladiství MeSH
• mužské pohlavní orgány fyziologie   MeSH
• reprodukční lékařství MeSH
• ženské pohlavní orgány fyziologie   MeSH
• Check Tag
• dítě MeSH
• dospělí MeSH
• lidé MeSH
• mladiství MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• ženské pohlaví MeSH
• Publikační typ
• přehledy MeSH