アポトーシスをさらおう

テトラヒメナtetrahymenaとは何か？
最近の分子生物学、細胞生物学の進歩の大部分に使われてる生物で、
水中のどこにでもいる、単細胞生物。
従来の原生動物であるが、生物の分類が遺伝子の研究で一変して
しまったため、原生動物があちこちに分散してしまった。
動物、植物、その他の、のどかなものでなくなった。

界の上位に３つのドメインがある。
１、真性細菌ドメイン；bacteriaのグループ
２、古細菌ドメイン
３、真核生物ドメイン

真核生物ドメインの中を精子の鞭毛の数などで
１、ユニコンタ；動物、真菌、アメーバなど
２、バイコンタ；植物、藻、

バイコンタbikontaの中を６つに分ける。
１，エクスカバータ界
２，リザリア界
３，植物界
４，ストラメノパイル界
５，アルベオラータ界
６、ハクロビア界

Domain: Eukaryota
(unranked): Alveolata
Phylum:Divisionとも言う。（門） Ciliophora 、繊毛虫門
Class: 　　　　　　　　　（綱）Oligohymenophorea、貧膜口網
Order: 　　　　　　　　　（目）Hymenostomatida、ミズケムシ目
Family: Tetrahymenidae 　　（科）Tetrahymena 、テトラヒメナ科
Genus:

Decapentaplegic: a gene complex affecting morphogenesis
in Drosophila melanogaster.
Spencer FA, Hoffmann FM, Gelbart WM.
Cell. 1982 Mar;28(3):451-61.

Decapentaplegic=deca+penta+plegic=15のdefect＝DPP
一連のimaginal discsの染色体つまり遺伝子に異常があると、
imaginal discに欠損や重複が起こり、種々の形態異常がおきる。
ショウジョウバエを障害の程度により６段階に分類していて
６番目は胚での死亡になる。
触覚としてのアンテナ、複眼の異常、羽の異常、足の末端の異常
生殖器、肛門、尾部の異常もある。
染色体の２２、２３番目あたりに連続している。

ここで論文タイトルをみると形態形成に関与する一連の新しい遺伝子群
の論文にみえる。
なんだこれはホメオ遺伝子のことじゃないかと思うのは
もっともである。読んでいてそこが解からない。
ただ、DPPは８５６の文献がヒットし、今年の分もいろいろある。
無駄手間を覚悟しながらもう少しやってみる。
maginal discsが解かってないたたりかも知れない。

「imaginal disc」とは何か？と言うのは難しくて私には
よく解からない。ハエなどの幼虫に存在し蛹になると
体表部分に変化し、成虫になると羽、足、触覚に変化
するそうだ。実物で感じないと理解しにくいようだ。
「imaginal disc nature」で検索すると何番目かに
画像検索の結果というのが出るから、
その６ページ目の本の表紙の横に虫の絵の下に線で
結ばれている。あのカケラのようなものらしい。
今後色々この言葉を使うが解かって使っているわけ
でない。

↓の文献の絵らしいが、実物はみていない。

Nature Reviews Genetics 3, 176-188 (March 2002)
The art and design of genetic screens: Drosophila melanogaster
Daniel St Johnston

amazonでimaginal discを検索するとよさそうな本が沢山ありかつ
安いが読みきれないだろうから躊躇。

TGF-beta
1,これは重要。私の想像しているよりも、もっと重要な気がする。
2,TGFβに１，２，３の３種類あるようだがこれはそれほど重要で
　ないのか？
3,TGFβ受容体に�T型、�U型、�V型の３種類あるが�T、�Uが重要。後記。
4,TGFβは下流にSMADにつながり、これが転写因子の抑制。
　TGF=SMAD系は抑制機構。
　TGFスーパーファミリーと言われるが、沢山、色々あるという
　意味で、たいした意味があるわけでない。
　アクチビン、BMPが代表で、BMPが外胚葉の神経系への移行
　抑制作用があるということから、ここでTGFβを取り上げて
　いるわけです。後記。
５、臨床の色々な病気に結び付いて行くようだ。後期

Roles for transforming growth factor-alpha in gastric physiology
and pathophysiology.
Coffey RJ, Romano M, Polk WH, Dempsey PJ.
Yale J Biol Med. 1992 Nov-Dec;65(6):693-704; discussion 621-3. Review.

TGFにはアルファとベータがあるが、教科書などはほとんどベータの
話でアルファは無視されている。つまり知らなくていい問題ということ。
download freeの文献がやっとあった。びっくりの内容で自信がない。
TGFβはアルファとはほとんど関係ないという理解が重要。
アルファに関して最も重要なことは、専門の受容体がなくて
EGFの受容体に付くということだ。
TGFαはkeratinocyte,macrophage,乳腺上皮、消化管上皮などに
存在する。この文献では胃のムチン分泌などに関係するようだ。
胃の巨大皺襞のメネトリエの過形成、乳癌、皮膚がんの論文が
いくつかある。

1,
Neural induction in Xenopus laevis: evidence for the default model.
Weinstein DC, Hemmati-Brivanlou A.
Curr Opin Neurobiol. 1997 Feb;7(1):7-12. Review
2,
Epidermal induction and inhibition of neural fate
by translation initiation factor 4AIII.
Weinstein DC, Honoré E, Hemmati-Brivanlou A.
Development. 1997 Nov;124(21):4235-4242
"default"と言う単語の意味は本来持っている使命が遂行出来なく
なることだ。日本国債は返済すべきものだが、あまり増えると、
返済不可能になる。それがdefault。
原腸形成期のventralはepidermisになり、dorsalは神経系になる。
Weinsteinの理論は、ventralはもともとepidermisになる。
dorsalは放置しておくと、epidermisになってしまうが、BMP処理を
して、epidermis inducerをブロックすると、神経になる性質が元来
あるという。
何が何のデフォルトなのか、解かったような解からない話。
後に、部分的にはくつがえるらしい。
私の記載を少し読み返すと、論理がつながらない。
文献をあまりいろいろ読むとその内容は書いたか解からなくなり、
途中が抜けてしまいます。
発生学の医学の教科書は前部ダメ。医学というのは生物学は
解かっているという前提で書いてある。
生物学が次々に進歩して変化してしまうので、追いついてない。
医学書は値段も馬鹿高い。私がいいと思ったのは
オーム社「発生生物学」３８００円続きを読む

1,
Initial anteroposterior pattern of the zebrafish central nervous system is
determined by differential competence of the epiblast.
Koshida S, Takeda H.
Development. 1998 May;125(10):1957-66.

2,
Inhibition of BMP activity by the FGF signal promotes
posterior neural development in zebrafish.
Koshida S, Takeda H.
Dev Biol. 2002 Apr 1;244(1):9-20.
3,
FGF-4 and BMP-2 have opposite effects on limb growth.
Niswander L, Martin GR.
Nature. 1993 Jan 7;361(6407):68-71.


epiblastとは？
原腸をつくる前は内胚葉も中胚葉もない。
原腸をつくる前は外胚葉ばかりみたいなものだが、
外胚葉とは内胚葉に対比する言葉だから、その段階はepiblastという。
検索すると２万以上でる重要単語。embryonic stem cellのことか？
ES細胞。
anter patternの誘導物質として、Noggin,Follistatin,
Chordinはanteriorを作るシグナルで、
retinoic acid,FGFs,Wntsはposterorをつくるシグナル。
ゼブラフィッシュの原腸の入り口の後ろ側が厚くなっていて
Shield盾という。ゼブラフィッシュのオルガナイザー部分。
これを採取して、外側、epiblastの前部に移植すると神経組織が
できる。後部はもともと神経組織を作る機能がある可能性がある。
前部に移植したことにより、オルガナイザーが神経組織誘導作用が確認。
RNAiにより、FGFのレセプターをブロックしたら、オルガナイザーの
機能がなくなったのが１の論文。

シグナルがいろいろあるが、すべてが、BMPの話に収束していくらしい。
それと、ホメオの話が結びついた時に理解が進むと期待している。
オルガナイザーの理解は進んだが、背と腹、ventralとdorsalは
理解不充分。

Basic fibroblast growth factor induces differentiation of neural tube
and neural crest lineages of cultured ectoderm cells from Xenopus gastrula.
FGFと神経発生の続き（Kennzaki論文）

神経発生各部位の単クローン抗体ｍAb脳研の作ったもの
N1;CNS neurons from neural tube
Me1;melanophores from neural crest
E3;skin epidermis
この３つで外胚葉の３つを区別する。
Mu1;for muscle cells、中胚葉を識別

原腸初期の外胚葉に種々の成長因子で処理。
上記の単クローン抗体の変化をみた。
塩基性のFGFだけ変化が起こった。
EGF,PDGF,TGFでは変化が起きなかった。
外胚葉の腹側ventralと背側dorsalをbFGFで反応させると、
初期にはdorsalはN1,neural tubeへ変化。腹側は神経堤と
melanophoreへ変化.
後期になると、melanophoreに変化。

陥入する原腸は内胚葉を作り、外表は外胚葉であるが、
原腸の入り口部分は中胚葉らしい。
原腸の入り口背部を初期の外胚葉に移植したら、もう一つの
頭部を作ったというのがシュペーマンの実験。
中胚葉の背部に神経形成促進物質がありそうで、その液性因子を
捜す研究である。

gastrulaは原腸で、gastrulationが原腸形成期とすると
論文タイトルのectoderm from gastrulaというのが
原腸から採った外胚葉となり、その点私には理解できない。

Basic fibroblast growth factor induces differentiation of neural tube
and neural crest lineages of cultured ectoderm cells from Xenopus gastrula.
Kengaku M, Okamoto H.
Development. 1993 Dec;119(4):1067-78
東大の脳研の論文。データがきれいなので引用が多い。
解説が丁寧なので勉強になる。
外胚葉ectodermから神経板ができて、それが窪んで、U字状になる。
このくぼみはじめの部分に突起ができて、心電図のV1のsmall rのようになる。
これが窪みの両側にできる。この両側の突起をneural crestと言う。
crestというのはトサカとか山の頂上とか王冠の突起部分の意味。
この窪みはやがで、管状になってneural tube神経管とよばれる。
neural crestを最初は神経冠と訳したが、しんけいかんの日本語が
紛らわしいので、神経堤と名付けた。
神経管neural tubeからは中枢神経ができる。
神経堤neural crestから末梢神経とmelanophoreができる。
外胚葉から上記のものができるがそれ以外はepidermisになる。

受精した胚が卵割cleavageして細胞増加。桑実胚morulaから
内腔形成。精子の侵入側、動物極。反対が植物極。
侵入時にオスの中心体を最初に入れる。ここからmicrotuble
のネットをつくる。microtubleのactinが内部表層下を回転させる。
表層下を回転しながら、Wnt,Frizzled系のシグナル蛋白のDsh;
Disshevelledをつくり運ぶ。これを植物極を越えて反対側へ運ぶ。
最初に通った側が腹になり、運ばれた側が背になるそうだ。
内腔を持った胚の動物極側が落ち込む。これが原腸gastrula.
入り口が原口。xenopusはツメガエル。
ここまでが論文タイトルの語意説明。
続く。

（BMP)
1,
Human osteosarcoma-derived soluble bone morphogenetic protein.
Bauer FC, Urist MR.
Clin Orthop Relat Res. 1981 Jan-Feb;(154):291-5.
2,
The reaction of the dura to bone morphogenetic protein (BMP)
in repair of skull defects.
Takagi K, Urist MR.
Ann Surg. 1982 Jul;196(1):100-9.

骨肉種から見付かったBMPは骨折や欠損歯の治療に、期待が大きいが
私の調べた範囲では治験段階か？
私の歯にも使いたい。

（Noggin)
3,
Expression cloning of noggin, a new dorsalizing factor localized to
the Spemann organizer in Xenopus embryos.
Smith WC, Harland RM.
Cell. 1992 Sep 4;70(5):829-40.
4,
Secreted noggin protein mimics the Spemann organizer
in dorsalizing Xenopus mesoderm.
Smith WC, Knecht AK, Wu M, Harland RM.
Nature. 1993 Feb 11;361(6412):547-9.
5,
Neural induction by the secreted polypeptide noggin.
Lamb TM, Knecht AK, Smith WC, Harland RM.
Science. 1993 Oct 29;262(5134):713-8.
高校の生物でやるシュペーマンのオルガナイザー形成体の正体
らしきものを発見してNogginと名付けた。Nogginというのは
子供言葉で’どたま’とか’おつむ’という意味らしい。
原口背唇部という場所に、未分化の細胞群に分化を引き起こす
作用があり誘導とシュペーマンは名付けたそうだが、胚の一部を
切り取って移植し頭二つの動物の絵は出ていたが内容は昔も今も
理解できていない。

「mantle organizer」で検索するとシュペーマンについての
素晴らしい解説があります。