広報活動

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2009年2月16日

理化学研究所

軟骨・骨形成などに関与する因子「FGF9」の新たな関節形成制御機構を発見

- FGF9の二量体化が、FGF9の組織内局在をコントロール -

FGF9Eksは正常型FGF9に比べ、マウス肢芽組織で拡散が増大する

人をはじめとする動物の骨格は、骨と関節(可動関節)で構成されていて、関節のおかげでスムーズな動きが可能になっています。この関節の機能は、骨と骨の間で潤滑剤の役目を果す滑膜や軟骨、関節包などが複合化して機能を発揮します。しかし、どのように正常な関節が形成されていくのかは、未解明なままとなっていました。

理研免疫・アレルギー科学総合研究センターの免疫器官形成研究グループは、骨格に異常を生じ、歩行が困難な突然変異マウス(Eksマウス)を調べ、生体の生育などに欠かせない線維芽細胞成長因子の一種である「FGF9」タンパク質の二量体化が、正常な肘・膝関節の形成に必須であることを明らかにしました。

Eksマウスは、本来、関節軟骨となるべき部分が骨となり、関節癒合(ゆごう)を引き起こしている歩行困難なマウスで、研究グループが2002年に発見しました。その原因遺伝子の候補としてFgf9遺伝子に着目し、発症メカニズムの解明を展開してきました。

その結果、 Fgf9遺伝子のたった一個の塩基配列が置換され、変異したタンパク質「FGF9Eks」が産生されていることが分かりました。 正常FGF9タンパク質とFGF9Eksタンパク質の性質を比べてみると、 FGF9Eksは二量体の形成が阻害され単量体の比率が増大し、ヘパリン親和性が低下していました。

さらに詳しく調べたところ、FGF9単量体は、筋原細胞などの産生細胞から分泌された後、細胞表面や細胞間隙のヘパラン硫酸プロテオグリカンとの結合を逃れ、本来存在してはいけない関節予定部位まで到達し、FGF受容体にシグナルを伝達することで、骨を生成していることが分かりました。

FGFには22種類のタンパク質が存在していて、正常なFGF9は、床ずれや骨疾患、閉塞性動脈硬化症などの治療薬として使われています。今回の成果により、FGFタンパク質の単量体と二量体の比率を制御して、組織内浸透性が優れた、新たな治療薬の開発を期待できます。

理化学研究所
免疫・アレルギー科学総合研究センター
免疫器官形成研究グループ グループディレクター
古関 明彦(こせき はるひこ)
Tel : 045-503-9689 / Fax : 045-503-9688