Letter 発生：ショウジョウバエ胚のパターン形成におけるBMPモルフォゲン勾配の強い安定性 2002年9月19日 Nature 419, 6904 doi: 10.1038/nature01061 発生におけるパターン形成はモルフォゲン勾配に基づいており、こういう勾配は一般的に遺伝子量や発現量のばらつきによる勾配の変動を緩衝するためのフィードバックループを含んでいる。フィードバックループを構成する多くの遺伝子が同定されてきたが、それらが協調して極めて安定なパターンを形成する機構はよくわかっていない。本研究で我々は、ショウジョウバエ胚の背側領域のパターン形成を、骨形成因子(BMP)経路の活性勾配の確立により行う細胞外タンパク質のネットワークを調べた。我々は、BMP活性の勾配そのものが、遺伝子量の変化に影響を受けにくく、極めて安定であることを発見した。安定性を支えるネットワークをコンピュータにより探索した結果、BMP阻害因子SogによるBMPファミリーのリガンド(ScwとDpp)の背側正中線への輸送が、このパターン形成過程で欠かせないできごとであることが示された。強い安定性をもたらす機構は、Sogのほとんど無い限定された空間領域にシグナル分子の過剰分を蓄える能力があることに依存している。また、遊離リガンドの拡散が制限されることに加えて、BMP-Sog複合体が広範囲に拡散することが必要である。DppはSog存在下では広範囲に拡散し、非存在下では領域を限って局在することを実験的に示した。従って、我々の理論的研究から導かれた主要な予測が正しいことが確認された。 Full Text PDF 目次へ戻る
