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発生:IV型コラーゲンはショウジョウバエでBMPシグナル伝達を制御する

Nature 455, 7209 doi: 10.1038/nature07214

脊椎動物と無脊椎動物の胚における背腹パターン形成には、骨形成タンパク質(BMP)勾配を確立する進化的に保存された分泌タンパク質系が関与している。ショウジョウバエ(Drosophila)胚のデカペンタプレジック(Dpp)勾配は、モルフォゲン勾配が確立される仕組みを理解するためのモデルとして用いられてきたが、ここでの細胞外マトリックスの役割については、これまで報告されていない。本研究では、細胞外マトリックスタンパク質であるIV型コラーゲンがDppに結合し、ショウジョウバエの胚と卵巣の両方でDppシグナル伝達を制御することを示す。また胚では、DppとIV型コラーゲンの相互作用が勾配形成を促進することにより、Dppシグナル伝達を増強しているが、卵巣では、リガンドであるDppを隔離することにより、この相互作用がシグナル伝達の範囲を制限していることの証拠も提出する。あわせて考えると、以上の結果は、ショウジョウバエの発生中には細胞外空間におけるDppの調節に、IV型コラーゲンが非常に重要な機能を果たしていることを明らかにしている。ヒトのIV型コラーゲンはBMP4に結合するという我々の知見に基づくと、IV型コラーゲンのこの役割は進化的に保存されていると考えられる。

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