2022年10月11日

「なぜ指は5本になるのか？」東大・体の仕組み解明

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東京大学大学院 医学系研究科の廣川信隆特任研究員らはこのほど「なぜ指は5本になるのか？ 」という疑問に答えの一つをみつけたと発表した。研究グループは体の座標を決める仕組みの解明細胞内の微小管というレールの上で様々な蛋白質を輸送する分子モーター群、KIFsを発見し、長年その働きを研究してきた。 　 　今回、グループは主要な分子モーターの一つであるKIF3Bの機能不全マウスを作製したところ、胎児期の四肢の原基である体肢芽においてSHHタンパク質の濃度勾配が崩れ、多指症となった。マウスの胚操作、細胞の初代培養、電子顕微鏡法、蛍光寿命顕微鏡法など、さまざまな実験手法を用いてSHHタンパク質をめぐる分子群の挙動を解析し、その濃度勾配形成メカニズムの解明に世界ではじめて成功した。 　ソニック・ヘッジホッグ(SHH)タンパク質は、発生の初期段階において重要な役割を果たす形態形成因子(モルフォゲン)の一つ。体肢芽や脊髄などにおいて、ある1か所から放出された後、組織内に濃度勾配を形成し、器官のデザインを決定する役割を果たしている。モルフォゲン濃度勾配の形成不全は、多指症をはじめ多くの奇形の原因となる。 　同研究の成果は「いかにしてモルフォゲンの濃度勾配ができるか」という発生生物学の根源的な課題への一つの回答であり、分子発生生物学の発展に貢献するものとなる。今回発見したSHHタンパク質の分泌制御機構は、抗がん剤の開発など、種々の臨床応用も期待できる。 同研究成果は10月5日に英国科学誌「Nature Communications」に掲載された。 ◆ 形態形成因子(モルフォゲン)　：発生、変態、再生の際、体の一部の発生源から組織の中に分泌されて濃度勾配を形成する物質で、その濃度が組織の中の「座標」となり、組織や個体の形態形成を助けている。SHH (ソニック・ヘッジホッグ)タンパク質は代表的なモルフォゲンのひとつで、体肢芽における指のパターニングのほか、神経管を腹側化して運動神経と感覚神経を分化させる。 ニュースリリース参照 https://www.m.u-tokyo.ac.jp/news/PR/2022/release_20221011.pdf