シープの死因は何だったのか？

概要

1950年代、アイダホ州の牧場主たちは、羊が一つ目の子羊を産む奇形を発見しました。科学者たちが呼び出され、10年間の試行錯誤の末、原因は有毒植物のワイルドコーンリリーであることが判明しました。この植物にはシクロプアミンという活性分子が含まれており、この分子が奇形を引き起こす原因であることがわかりました。その後、40年後に生物学者たちは、シクロプアミンがスムーズニングと呼ばれるタンパク質に結合し、脳、器官、目の適切な発達に必要な信号を遮断することを発見しました。この発見により、2つのがん治療薬が開発されました。

サイクロプスシープの謎

1950年代、アイダホ州の牧場主たちは、羊が一つ目の子羊を産むのを見て驚きました。彼らはアメリカ農務省の科学者たちを呼び出し、この奇妙な現象を調査するよう依頼しました。科学者たちは、妊娠中の雌羊が奇形を引き起こす有毒な植物を食べたと仮定しました。彼らは地元の植物を収集し、ラットに試料を与えましたが、効果を再現するのに苦労しました。そこで、科学者たちは直接羊を観察することにし、1人の科学者は3年間も群れと一緒に生活しました。

犯人：ワイルドコーンリリーとシクロプアミン

試行錯誤の末、科学者たちはついに犯人を見つけました。それはワイルドコーンリリーでした。リリーには、サイクロプスシープにちなんでサイクロパミンと名付けられた6つの環が結合した活性分子が含まれていました。彼らは正確にどのようにサイクロパミンが奇形を引き起こすのかはわかりませんでしたが、牧場主たちには避けるように勧告しました。4十年後、フィリップ・ビーチー教授率いる生物学者のチームが答えを見つけました。

奇形の科学的背景

ビーチーの研究室は、多くの種に見られる特定の遺伝子であるハリネズミ遺伝子を研究していました。2人の科学者が果物バエでこの遺伝子を変異させたところ、ハリネズミのような尖った棘が生じたため、この遺伝子はハリネズミ遺伝子と名付けられました。ビーチーと彼の同僚たちは、マウスのハリネズミ遺伝子をオフにする遺伝子修正を行いました。その結果、脳、器官、目の発達に重大な欠陥が生じました。ビーチーは教科書を読んでいると、サイクロプスシープの写真を見つけ、40年間科学者たちが見逃していたことに気づきました。何かがハリネズミ遺伝子に関わっているはずだと。

遺伝子には、細胞に何をするか、いつするかの指示が含まれており、タンパク質を使って指示を伝えます。ハリネズミ遺伝子自体は、ハリネズミタンパク質を放出するよう細胞に指示します。これにより、複雑な細胞信号が始まります。正常で健康な発達では、ハリネズミタンパク質がパッチドと呼ばれるタンパク質に結合します。これにより、パッチドが抑制され、スムーズニングと呼ばれる別のタンパク質が自由に細胞に信号を送り、脳の2つの半球を形成し、指を形成し、目を分離するよう指示します。サイクロパミンは、おいしいコーンリリーの形で、スムーズニングに結合することによって、この経路を妨害します。これにより、スムーズニングはロックされ、脳、器官、目の形成に必要な化学メッセージを