研究実績の概要 |
長い間、一次繊毛は、運動性繊毛と違い機能を持たない単なる遺残物として見なされてきたが、近年、この一次繊毛が多様な機能を持ち、一次繊毛の欠失や機能異常により嚢胞性腎疾患をはじめ網膜萎縮、肝線維症、多指症、肥満、中枢神経系異常や骨格形成異常などの遺伝性疾患(繊毛病; ciliopathy)が引き起こされることが分かってきた。 繊毛病のうち最も多い症例として、多発性嚢胞腎疾患が挙げられ、腎臓尿細管上皮細胞の平面内細胞極性(planar cell polarity, PCP)破綻が、細胞分裂方向(軸)異常を引き起こし、尿細管が拡張し嚢胞を形成すると考えられている。その結果、正常な尿の流れが阻害され、重篤な腎疾患をもたらす。PCP破綻の原因として、尿細管細胞表面に存在する一次繊毛の構造的・機能的異常が指摘されているが、未だその分子メカニズムについては不明である。 本研究は、腫瘍や癌組織で高い活性が維持されているセリンスレオニンキナーゼAktによる繊毛タンパクInversinを介した一次繊毛制御機構解明を目的とした研究提案である。本研究成果として、Akt特異的なInversinのリン酸化が腎臓細胞の分裂軸の傾き決定および、正しい細胞配向を伴った腎尿細管の三次元構築に必須であることを明らかにした。Inversin 遺伝子は、繊毛病(嚢胞腎や内蔵逆位など)の原因遺伝子として認知されてはいたが、その疾病の分子メカニズムは明らかになっておらず、本研究で初めて、Akt-Inversinリン酸化シグナル伝達が、Inversin遺伝子欠失による繊毛病機序を説明できる重要な分子制御機構である事を証明した。本研究成果によって、繊毛病だけでなくAktが関与する癌、糖尿病、心臓病などの様々な疾病に対する新規治療法に向けた創薬の可能性が切り開かれ、保健医療への貢献が期待できる。
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