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학술저널
저자정보
Lee Dong-Joon (Yonsei University College of Dentistry) Kim Pyunggang (GILO Foundation) Kim Hyun-Yi (Yonsei University College of Dentistry) Park Jinah (GILO Foundation) Lee Seung-Jun (Yonsei University College of Dentistry) An Haein (GILO Foundation) Heo Jin Sun (GILO Foundation) Lee Min-Jung (Yonsei University College of Dentistry) Ohshima Hayato (Niigata University Graduate School of Medical and Dental Sciences) Mizuno Seiya (University of Tsukuba) Takahashi Satoru (University of Tsukuba) Jung Han-Sung (Yonsei University College of Dentistry) Kim Seong-Jin (GILO Foundation)
저널정보
대한생화학·분자생물학회 Experimental and Molecular Medicine Experimental and Molecular Medicine Vol.56
발행연도
2024.7
수록면
1,606 - 1,619 (14page)
DOI
10.1038/s12276-024-01264-5

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The asymmetric division of stem cells permits the maintenance of the cell population and differentiation for harmonious progress. Developing mouse incisors allows inspection of the role of the stem cell niche to provide specific insights into essential developmental phases. Microtubule-associated serine/threonine kinase family member 4 (Mast4) knockout (KO) mice showed abnormal incisor development with low hardness, as the size of the apical bud was decreased and preameloblasts were shifted to the apical side, resulting in amelogenesis imperfecta. In addition, Mast4 KO incisors showed abnormal enamel maturation, and stem cell maintenance was inhibited as amelogenesis was accelerated with Wnt signal downregulation. Distal-Less Homeobox 3 (DLX3), a critical factor in tooth amelogenesis, is considered to be responsible for the development of amelogenesis imperfecta in humans. MAST4 directly binds to DLX3 and induces phosphorylation at three residues within the nuclear localization site (NLS) that promotes the nuclear translocation of DLX3. MAST4-mediated phosphorylation of DLX3 ultimately controls the transcription of DLX3 target genes, which are carbonic anhydrase and ion transporter genes involved in the pH regulation process during ameloblast maturation. Taken together, our data reveal a novel role for MAST4 as a critical regulator of the entire amelogenesis process through its control of Wnt signaling and DLX3 transcriptional activity.

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