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ショウジョウバエ(Drosophila)の眼におけるRauおよびSproutyが関わる拮抗的フィードバックループが、ニューロンとグリアの分化を制御する

Antagonistic Feedback Loops Involving Rau and Sprouty in the Drosophila Eye Control Neuronal and Glial Differentiation

Research Article

Sci. Signal., 5 November 2013
Vol. 6, Issue 300, p. ra96
[DOI: 10.1126/scisignal.2004651]

Florian Sieglitz1, Till Matzat1, Yeliz Yuva-Adyemir2, Helen Neuert1, Benjamin Altenhein3, and Christian Klämbt1*

1 Institute of Neurobiology, University of Münster, 48149 Münster, Germany.
2 Department of Neurology, University of Massachusetts Medical School, 377 Plantation Street, Worcester, MA 01605, USA.
3 Institute of Genetics, University of Mainz, 55099 Mainz, Germany.

* Corresponding author. E-mail: klaembt@uni-muenster.de

要約:発生段階では多様な受容体チロシンキナーゼ(RTK)の活性化により分化が開始されることが多く、それにより細胞質のシグナル伝達カスケードが厳密な制御下で活性化される。発生中のショウジョウバエ(Drosophila)の眼でニューロンとグリアが分化する際、線維芽細胞成長因子受容体(FGFR)または上皮増殖因子受容体の下流にあるRTKシグナル伝達の適正な強度が得られるためには、相互に拮抗的な2つのフィードバックループが必要なことをわれわれは見いだした。われわれは、Ras活性を持続させ、Sproutyが介する負のフィードバックループと拮抗する、Ras会合(RA)ドメイン含有タンパク質Rauを介する正のフィードバックループを同定した。Rauは、GTP(グアノシン5'-三リン酸)結合型(活性型)Rasに対して共に結合優先性を示す、2つのRAドメインを有している。Rauはホモ二量体化しており、大分子量複合体中に認められた。rauが欠損しているハエでは、網膜を覆うグリアの分化が低下し、rough eye(複眼異常)の表現型が誘導された。これはRasシグナル伝達の変化において認められたものと類似していた。さらに、FGFRが弱く(ただし構成的ではなく)活性化されている間、COUP転写因子であるSeven-upによりsproutyの発現は抑制され、rauの発現は増強された。まとめると、われわれの所見から、ショウジョウバエの眼の神経ネットワークの発達において、PTKシグナル伝達の強度を制御する、もう1つの調節機構が明らかにされた。

F. Sieglitz, T. Matzat, Y. Yuva-Adyemir, H. Neuert, B. Altenhein, C. Klämbt, Antagonistic Feedback Loops Involving Rau and Sprouty in the Drosophila Eye Control Neuronal and Glial Differentiation. Sci. Signal. 6, ra96 (2013).

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