ダリー（遺伝子）

ダリー（異常に遅れた分裂）は、ショウジョウバエ（キイロショウジョウバエ）に見られるHS修飾タンパク質をコードする遺伝子の名前です。このタンパク質はコード化された後に処理されなければならず、成熟した形では626個のアミノ酸で構成され、^{[1]ヘパリン硫酸塩を豊富に含む}プロテオグリカンを形成し、グリコホスファチジルイノシトール（GPI）との共有結合を介して細胞表面に固定されるため、グリピカンと定義できます。^[2]正常に生合成されるには、ダリーの修飾プロセスで重要な役割を果たす酵素をコードする遺伝子であるシュガーレス（sgl ）が必要です。

ダリー関数

ダリーは、線維芽細胞増殖因子、血管内皮増殖因子、肝細胞増殖因子、 Wntシグナル伝達経路、TGF-b、ヘッジホッグファミリーのメンバーなどの分泌シグナル分子の共受容体として機能します。また、神経系の胚後発達中の細胞分裂パターン形成にも必要です。

これは Wg 受容体の調節成分であり、 Frizzled (Fz) 膜貫通タンパク質とともに多タンパク質複合体の一部です。したがって、これは Drosophila melanogaster の 2 つの細胞成長因子、Wingless (Wg) とDecapentaplegic (Dpp) を制御します。脊椎動物では Dpp に相当するのは骨形成タンパク質であり、哺乳類では Wg に相当するのはインテグリンベータ 4 であると言えます。前者 (Wg) は胚の発達、特に表皮での細胞増殖と分化を制御し、後者 (Dpp) は成虫原基の成長に役割を果たします。

DppとWgは生殖器のパターン形成において互いに拮抗している。^[3]具体的には、dallyは表皮のWgシグナル伝達と生殖器のDppの両方を選択的に制御する。GAGには膨大な構造的多様性があることを考えると、この選択性はdallyタンパク質に結合したグリコサミノグリカンGAGの種類によって制御されると考えられる。

組織奇形はさまざまな状況で発生します。冒頭で述べたように、sgl酵素は dally の正常な生合成に不可欠です。この酵素が欠如または機能不全になると、Wg および Dpp シグナル伝達が正しく行われなくなります。また、変異した dally タンパク質の発現により Wnt シグナル伝達経路が変化し、ショウジョウバエの眼、触角、生殖器、羽、神経の形態形成に異常が生じます。

遺伝子の位置

ダリーの遺伝子は3番染色体、具体的には3L 8820605-8884292の領域に位置していた。^[4]

突然変異とその影響

Dallyの変異はP要素とその位置の結果である。P要素の挿入場所に応じて、変異体Dally-P1とDally-P2を区別することが可能です。Dally-P2はより多くの欠陥を生成することが知られています。この変異したDallyは細胞周期の進行を妨げ、G2-有糸分裂遷移中のプロセスを遅らせます。実際のところ、Dallyに影響を与える変異は、神経系など多くの組織のパターン形成を妨げます。^[5] Dally変異体は、分裂細胞の特定のセットで細胞周期進行の欠陥を示します。これらの変異は多面的であり、生存能力に影響を与え、目、触角、羽、生殖器などのいくつかの成体組織で形態学的欠陥を引き起こす可能性があります。

処理

変異がコード化され、タンパク質が機能するようになると、元に戻すことはできません。ここでは、変異した個体についてお話します。ただし、変異体がコード化されているが、まだ機能していない場合、シャペロンがそれを識別して変異を修正するか、ユビキチンを使用してプロテアソームに直接送信して分解することができます。

それにもかかわらず、Wg 活性喪失の結果として奇形が発生した場合、別の解決策が考えられます。異所性 dally は Wg シグナル伝達を増強しますが、この効果は細胞表面に残っている Wg 活性に依存します。さらに、hs-dally+ トランスジーンからの dally+ の異所性発現はWg シグナル伝達を刺激します。したがって、裸の幼虫クチクラ^[6] の喪失は回復し、幼虫が成虫になると、その組織は正常な機能を実行します。この事実にもかかわらず、dally+ の強力な発現は、Drosophila melanogaster の胚のほとんどを死に至らしめます。

参考文献

^ ユニプロットKB、
^ Nakato H; Tracy A; Selleck SB (1995). 「分裂異常遅延（dally）遺伝子：ショウジョウバエの神経系の後胚発生中の細胞分裂パターン形成に必要な推定膜内在性プロテオグリカン」。Development （ 121）：3687–3702。
^ Emerald BS ; Roy JK (1998). 「Drosophila melanogaster の生殖器原基における engrailed、hedgehog、wingless、decapentaplegic の組織化活動」。Development Genes and Evolution。208 : 504–516。doi :10.1007/s004270050209。
^ フライベース、
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^ Tsuda M, Kamimura K, Archer M, Fox B, Olson S (1999). 「細胞表面プロテオグリカン Dally はショウジョウバエの Wingless シグナル伝達を制御する」Nature . 400 (6741): 276–280. doi :10.1038/22336. PMID 10421371.

外部リンク

インテグリンβ4である可能性のあるWgの哺乳類ホモログ
Wnt シグナル伝達経路 - ホモサピエンス (ヒト)

さらに読む

Silvert, Donald J.; Doctor, John; Quesada, Luis; Fristrom, James W. (1984). 「Drosophila melanogaster の蛹と幼虫のクチクラタンパク質」.生化学. 23 (24): 5767–74. doi :10.1021/bi00319a015. PMID 6441593.

[test1-1] ユニプロットKB、

[2] Nakato H; Tracy A; Selleck SB (1995). 「分裂異常遅延（dally）遺伝子：ショウジョウバエの神経系の後胚発生中の細胞分裂パターン形成に必要な推定膜内在性プロテオグリカン」。Development （ 121）：3687–3702。

[3] ^ Emerald BS ; Roy JK (1998). 「Drosophila melanogaster の生殖器原基における engrailed、hedgehog、wingless、decapentaplegic の組織化活動」。Development Genes and Evolution。208 : 504–516。doi :10.1007/s004270050209。

[test2-4] フライベース、

[5] ヴァルキ A、カミングス R、エスコ J、フリーズ H、スタンリー P、ベルトッツィ P、ハート G、エツル M (2009)。糖鎖生物学の要点、第 2 版。ISBN 978-0-87969-770-9。

[6] Tsuda M, Kamimura K, Archer M, Fox B, Olson S (1999). 「細胞表面プロテオグリカン Dally はショウジョウバエの Wingless シグナル伝達を制御する」Nature . 400 (6741): 276–280. doi :10.1038/22336. PMID 10421371.