羊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、羊が特異な奇形を持った子羊を生んでいることに気づき、米国農務省の科学者たちに調査を依頼しました。10年にわたる試行錯誤の末、科学者たちは、原因が野生のコーンユリにあることを発見し、その中には6つの連結した環を持つ活性分子が含まれており、サイクロパミンと名付けました。40年後、生物学者のチームが、サイクロパミンによって変異したハリネズミ遺伝子という特定の遺伝子が奇形を引き起こす原因であることを偶然に発見しました。この発見は、2012年と2015年に承認された皮膚がん治療薬として2つの薬剤の開発につながりました。

サイクロプスの羊の謎

1950年代、アイダホ州の牧場主たちは、羊が一つの目しか持たない子羊を生んだことに驚きました。牧場主たちはこの現象に困惑し、米国農務省の科学者たちに調査を依頼しました。科学者たちは、妊娠中の雌羊が奇形を引き起こす毒性のある植物を食べたと仮説を立てました。彼らは現地の植物を収集し、ラットにサンプルを与えて実験しましたが、効果を再現することができませんでした。そこで、科学者たちは直接羊を観察することにし、1人の科学者は群れと一緒に3年間暮らしました。

サイクロパミンの調査と発見

10年にわたる試行錯誤の末、科学者たちはついに犯人を見つけました。それは野生のコーンユリでした。ユリには、サイクロプスの羊にちなんでサイクロパミンと名付けられた6つの連結した環を持つ活性分子が含まれていました。彼らは、サイクロパミンがどのように奇形を引き起こすのか正確には知らなかったが、牧場主たちに遠ざけるように伝えました。40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偶然に答えを発見しました。彼の研究室は、マウスから人間まで多くの種に見られる特定の遺伝子を研究していました。その遺伝子は、フルーツフライで変異させることでハリネズミのような尖った棘を生じさせることができ、2人の科学者によって名付けられました。彼らは後にノーベル賞を受賞しました。

発生におけるハリネズミ遺伝子の役割

遺伝子には、細胞に何をするか、いつそれをするかを伝える指示が含まれており、彼らはタンパク質を使ってその指令を伝えます。ハリネズミ遺伝子自体は、細胞にハリネズミタンパク質を放出するよう指示し、複雑な一連の細胞信号を開始します。正常な健康的な発生では、ハリネズミタンパク質はパッチドというタンパク質に結合し、それがパッチドを阻害または抑制することで、スムーズにシグナルを送ることができる別のタンパク質であるスムーズドに自由にシグナルを送ることができます。そうすることで、どこに行くか、どのような組織になるかを細胞に伝えます。

サイクロパミンのハリネズミ経路への影響

おいしいコーンユリの形でのサイクロパミンは、スムーズドに結合することで、この経路を妨害します。スムーズドはロックされ、脳を2つの半球に形成し、指や目を分離するために必要なシグナルを送信することができなくなります。ハリネズミタンパク質はスムーズドのシグナルを伝えるための道を開けているため、サイクロパミ