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発生生物学:Erk活性の周期的な阻害が体節の連続的な分節化を駆動する
Nature 613, 7942 doi: 10.1038/s41586-022-05527-x
連続的な分節化が、多様な後生動物胚のモジュール型ボディープランを作っている。脊椎動物の体軸の分節パターンは、体節形成によって確立される。未分節中胚葉の分子分節時計が、体節形成の速度を設定する。しかし、特定の位置に体節の境界を形成するよう細胞に備えさせる仕組みはまだ解明されていない。今回我々は、ゼブラフィッシュの分節時計と二重リン酸化Erk(ppErk)の勾配を正確に示すレポーターを開発した。そしてHer1–Her7振動子が周期的にppErkを減少させる、すなわちその振動をppErk勾配に投影することによって、体節の拘束を推進することを明らかにした。ppErk勾配の周期的な阻害は、完全に分節時計の役割を代行でき、連続的な分節化に運動学波は必要なくなる。この分節時計がppErkの上流で働くことで、次にppErkによって近傍細胞はゼブラフィッシュの体節境界を個別に設定できる。連続な分節化を行う種では、分子的に多様な時計とモルフォゲン勾配が見つかっている。今回の知見は、汎用性のある時計が、勾配を抑制するならば、多様な種において順次生じる分節を確立する可能性を示唆している。

