研究課題
基盤研究(C)
研究代表者は、脊椎動物初期発生における母性因子の機能と役割を解明するため、ゼブラフィッシュ母性効果変異体を用いた研究を行った。bobtailは、尾芽伸張や中脳-後脳境界オーガナイザー形成に異常をきたす母性効果変異体である。研究代表者は、ポジショナルクローニングにより、この変異体の責任遺伝子がモリブデン補酵素生合成に関与するMOCS1遺伝子であることを明らかにした。また、bobtailではFgfシグナルに対する応答能が著しく低下していること、さらにbobtailの表現型が硫酸イオンを含む溶液中で胚を培養することによって完全に回復することを見いだした。モリブデン補酵素は、亜硫酸イオンを硫酸イオンに変換する亜硫酸オキシダーゼの補酵素として働く。また、Fgfリガンドとレセプターの結合は細胞外マトリックスの構成成分であるヘパラン硫酸プロテオグリカンを必要とし、ヘパラン硫酸はその活性に硫酸基の付与を必要とする。研究代表者は、野生型胚とbtl変異体胚間でヘパラン硫酸の硫酸化の定量分析を行い、btlではヘパラン硫酸の低硫酸化が起きていることを示した。さらに、薬剤誘導可能なFGF受容体システムを用い、btlにおいても活性型FGF受容体によってその下流のERKタンパク質がリン酸化されることを明らかにした。そのことはMOCS1はFGFシグナル経路においてFGF受容体と同レベルまたはより上流で作用することを示唆する。以上のことから研究代表者は、MOCS1が母性因子として、亜硫酸オキシダーゼへのMo補酵素供給による硫酸イオン生成、ヘパラン硫酸への硫酸基付与を通じてFgfシグナル経路を活性化し、脊椎動物発生に必須の働きを果たしていることを明らかにした。
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Proc Natl Acad Sci U S A 105
ページ: 1255-1260
Proc Natl Acad Sci USA. 105
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EMBO Rep. 8
ページ: 858-863
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