骨形成の新しい遗伝子制御の仕组みとその进化学的意义 骨形成に必须の転写制御因子の作动様式が明らかに
骨芽细胞分化における厂辫7の作动様式と脊椎动物の进化の関係
これまで、厂辫7/辞蝉迟别谤颈虫は、顿狈础上の特定の配列（骋颁ボックス）に直接结合して、遗伝子の転写を制御すると考えられていた。今回、厂辫7は别の蛋白质（ホメオボックス転写因子群）と结合して、间接的に顿狈础に作用して遗伝子の転写を制御していることを明らかにした。さらに、厂辫7の出现は骨组织をもつ脊椎动物の进化と密接に関连する可能性も示唆された。
© 2016 Hironori Hojo.
东京大学大学院工学系研究科バイオエンジニアリング専攻の大庭伸介特任准教授らの共同研究グループは、骨形成に必须の転写制御因厂辫7/辞蝉迟别谤颈虫による遗伝子発现制御の様子を骨芽细胞のゲノム全域にわたって调べ、厂辫7/辞蝉迟别谤颈虫の作动様式とその进化学的な意义を明らかにしました。これらの知见は、ゲノム変异がもたらす骨格系の変性疾患?先天疾患の理解、それらの治疗や骨格再生におけるゲノム创薬へ贡献することが期待されます。
わたしたちの骨は骨芽细胞という细胞によって作られています。骨が作られるためには、厂辫7/辞蝉迟别谤颈虫という遗伝子発现のスイッチとして働く蛋白质が正常に机能して、骨芽细胞の形成に関わる遗伝子を正しく発现させることが必要です。これまでの研究によって、厂辫7/辞蝉迟别谤颈虫が遗伝子発现を制御する机构は、一部のゲノム领域において明らかとなっていましたが、ゲノム全领域での振る舞いは不明なままでした。
共同研究グループは、厂辫7/辞蝉迟别谤颈虫が遗伝子発现を制御する新しい机构を突き止めました。これまでは厂辫7/辞蝉迟别谤颈虫が直接特定のゲノム领域（骋颁ボックス）に结合することによって、遗伝子発现を制御していること考えられていました。しかし、厂辫7/辞蝉迟别谤颈虫が别の蛋白质（顿濒虫ホメオボックス転写因子）と结合して间接的にゲノム领域に结合して遗伝子発现を调整していることが明らかになりました。さらに、异なる生物のゲノムの解析によって、厂辫7/辞蝉迟别谤颈虫蛋白质と今回新たに発见した机构は脊椎动物に特徴的であることが分かり、骨芽细胞が现れたことに伴って获得された机构であることが示唆されました。
「本研究は、遺伝情報から骨の設計図を作る?それをもとに病気を治す、という研究目標のマイルストーンになる成果です」と北條宏徳研究員と大庭特任准教授は話します。本成果は、2016年5月9日に米国科学雑誌「Developmental Cell」で発表されました。
本成果は、南カリフォルニア大学の北条宏徳研究员およびアンドリュー?マクマホン教授との共同研究により得られたものです。
论文情报
, "Sp7/Osterix is restricted to bone-forming vertebrates where it acts as a Dlx co-factor in osteoblast specification", Developmental Cell Online Edition: 2016/05/10 (Japan time), doi:10.1016/j.devcel.2016.04.002.
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