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発生:ShhGli3 は四肢の骨格形成に必須ではなく、指の数と固有性質を制御する

Nature 418, 6901 doi: 10.1038/nature01033

現在のほとんどのモデルはSonic hedgehog (Shh)を羊膜動物の四肢発生における前後パターンの主要な決定因子としている。Shhタンパク質は量依存的に標的遺伝子の発現を上昇させることにより、個々の骨の形成を誘導し、指の固有性質を決定するために必要であると考えられている。しかしながら、Shhの標的となる遺伝子の正体と、それらの遺伝子発現を制御する機構は未だよくわかっていない。Greig頭蓋多合指趾症候群の原因遺伝子とされるGli3Shhの発現と働きを四肢の後部中胚葉に制限することによりShhを抑制的に制御していると考えられている。本論文で我々はマウスにおいてShhとGli3が四肢の骨そのものの形成には必要でないことを示す遺伝学的解析を報告する。Shh-/-Gli3-/-個体では四肢が先端まで形成され、多指でありながら、正常な指の固有性質を完全に欠いた表現型を示した。また我々は骨格パターン形成と頂堤の維持へのShhシグナル伝達の作用はGli3に仲介される必要があることを示す。四肢の骨格パターン形成においてShhとGli3は自脚の形態を整え、多指形成能をもつ四肢を五指に制限し、指の固有性質を決定することに機能が限定され、それはGli3の転写活性化と転写抑制の相対的なバランスを制御することによると我々は考える。

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