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発生：Structural basis of BMP signalling inhibition by the cystine knot protein Noggin

2002年12月12日 Nature 420, 6916 doi: 10.1038/nature01245

骨形成タンパク質(BMP)群とそれらのアンタゴニストとの相互作用は、胚の背腹軸の確立、神経組織の誘導、骨格系における関節の形成、成体の脳での神経形成など、様々な発生現象や細胞生物学的現象を制御する。これまでBMPアンタゴニストの立体構造および、BMP不活性化の構造的原理は未解明であった。本研究において我々は、BMP-7とそのアンタゴニストであるNogginが結合した複合体の結晶構造を決定し、BMP-7タンパク質上で、I型とII型受容体それぞれに認識されるエピトープの分子結合面をNogginが遮断することにより、BMPシグナル伝達が抑制されることを示す。それぞれのNoggin部位特異的変異体によってのBMP-7結合親和性は、骨形成異常とニワトリにおける四肢発生のアポトーシスの程度に関連しており、Nogginはリガンドを不活性化複合体に隔離することによって機能することを示している。Nogginの立体構造は、BMPと似たシスチン(酸化型システイン)ノットのトポロジーをとることから、これらのリガンドとアンタゴニストは共通の祖先遺伝子から進化してきたと思われる。

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