成熟骨組織中で骨芽細胞の新生を促す因子に対する受容体遺伝子を、形態学的に探し出す

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TGF-betaスーパーファミリーのひとつであるアクチビンの受容体遺伝子がクローニングされ、セリン・スレオニンキナーゼ活性を有することが明らかになったことから、同じくTGF-betaスーパーファミリーに属するbone morphogenetic protein(BMP)に対する受容体もセリン・スレオニンキナーゼ活性をもっていると予想された。そこで、異なった受容体の間でも非常によく保存されていると考えられるセリン・スレオニンキナーゼ領域のヌクレオチド配列を予測し、それに対するオリゴヌクレオチドプライマーを作成し、PCRを用いてBMPに対する受容体遺伝子のクローニングを試みた。その結果、今回新規にクローニングされた遺伝子のひとつが、筑波大学の上野(現所属:北海道大学)らによって最近クローニングされたマウスのBMP-2およびBMP-4に対する受容体の、ラットhomologueであることが判明した。そこで今回クローニングされた受容体および、そのリガンドであるBMP-2とBMP-4の各遺伝子の組織内での発現状況を、ラットの胎仔および新生仔組織を用いてin situハイブリダイゼーション法で調べた。その結果、受容体遺伝子は骨芽細胞、軟骨細胞、毛根上皮、腎上皮、気管支上皮、心筋、髄膜、腸管周囲で発現が認められた。それに対し、BMP-2およびBMP-4に対する遺伝子の発現は、多くの場合受容体遺伝子の発現が認められた部分またはその近傍で認められ、autocrineまたはparacrineのメカニズムでBMP-2およびBMP-4が機能していることがわかった。また、成熟骨組織中でのこれらの遺伝子の発現状況は新生仔や胎仔にくらべて発現量が少ないため、in situハイブリダイゼーション法では確認できなかった。従って、正常骨組織においてBMP-2およびBMP-4は、骨形成期に特に重要な働きをしていることが示唆された。これらの成果は、現在欧文学術雑誌へ投稿準備中である。