四肢の骨格形態・形成に関与するZMAT2遺伝子の機能解析

概要

研究成果の概要（和文）：
zmat2ノックダウンゼブラフィッシュは背側化促進現象を示しbmpシグナルの抑制効果を示すこと、これらの現象はbmp2bの過剰発現によりレスキューされることを明らかにした。ゼブラフィッシュの胸ひれに着目し、解析を行った結果、ゼブラフィッシュ胚、稚魚及び幼魚の胸ひれ、頭部～顔面部において特異的な発現を示し、immunohistochemistry においても胸ひれや心臓に強い発現を示すことが明らかとなった。さらにZmat2ノックダウンゼブラフィッシュでは胸ひれに異常を示すことを見出した。zmat2は四肢骨格発生においてBMPシグナルに関連した重要な働きを示す可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義
ZMAT2はアミノ酸レベルの相同性がヒトとマウスで100％、ヒトとゼブラフィッシュで91％と種を超えて極めて保存性が高い遺伝子である。つまりZMAT2はヒトの生命現象に重要な分子といえる。しかしながら我々の知る限り、ZMAT2遺伝子に関する過去の報告は皆無である。 本事業によりZMAT2は骨格の形態形成に関連した遺伝子の1つである可能性が極めて高いことが示された。本事業の成果はヒトの正常な骨格発生・分化の更なる理解に加えて、将来的には骨系統疾患の病態解明に繋がると期待できる。

研究成果の概要（英文）：
It has been clarified that zmat2 knockdown zebrafish showed dorsalizised-promoting phenotypes and inhibitory effects on bmp signal, and that those phenotypes were rescued by overexpression of bmp2b. Focused on the pectoral fins and head regions in zebrafish, they showed specific expression patterns during zebrafish early development. Note that strong expression was observed in pectoral fins and heart by immunohistochemistry. In addition, pectoral fin abnormalities were observed in Zmat2 knockdown zebrafish. These findings suggest that zmat2 could play an important role in BMP signaling pathway during limb skeletal development.

キーワード： 遺伝子 骨代謝

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