羽ばたきロコモーション　海鳥１３

以下本コラム作成の為の参考サイト：

https://ja.wikipedia.org/wiki/ウ科

https://en.wikipedia.org/wiki/Cormorant

https://en.wikipedia.org/wiki/Flightless_cormorant

https://ja.wikipedia.org/wiki/ガラパゴスコバネウ

https://science.sciencemag.org/content/356/6341/eaal3345.full

A genetic signature of the evolution of loss of flight in theGalapagos cormorant

Alejandro Burga,  Weiguang Wang, Eyal Ben-David, Paul C. Wolf, Andrew M. Ramey, ClaudioVerdugo, Karen Lyons, Patricia G. Parker, Leonid Kruglyak

Science  02 Jun 2017: Vol. 356, Issue 6341, eaal3345, DOI:10.1126/science.aal3345

　（全文無料で読めます）

https://www.sciencemag.org/news/2017/06/how-clumsy-galapagos-cormorant-lost-its-flight

How the clumsy Galapagos cormorant lost its flight,  ByRyan CrossJun. 1, 2017

doi:10.1126/science.aan6921

　（全文無料で読めます）

https://en.wikipedia.org/wiki/Sensenbrenner_syndrome

https://kenkojiten.com/sensenbrenner-syndrome-causes-symptoms-treatment/

センセンブレナー症候群：原因、症状、治療

https://www.jst.go.jp/pr/announce/20100125/index.html

体の左右非対称性をもたらす繊毛の回転運動、その仕組みを解明

センセンブレンナー症候群

　英語版 Wikipedia の本疾患の記事が専門用語の羅列であり、解説記事としてのデキが悪い、いや、まだ記事としての体を為していないと感じますが、現時点では日本語版の記事も無いので、まずは一応和訳しながら解説を加えて行きましょう。

https://en.wikipedia.org/wiki/Sensenbrenner_syndrome

から引用：

Wikipedia contributors, "Sensenbrenner syndrome," Wikipedia, The Free Encyclopedia, https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensenbrenner_syndrome&oldid=1013733763 (accessed August16, 2021).

（以下原文の一部）

Sensenbrenner syndrome

Other names Cranioectodermal dysplasia

Sensenbrenner syndrome (OMIM #218330) is a rare (less than 20 cases reported by 2010)multisystem disease first described by Judith A. Sensenbrenner in 1975.It is inherited in anautosomal recessive fashion, and a number of genes appear to be responsible. Three genesresponsible have been identified: intraflagellar transport (IFT)122 (WDR10), IFT43- a subunit ofthe IFT complex A machinery of primary cilia, and WDR35 (IFT121: TULP4). It is also known asSensenbrenner-Dorst-Owens syndrome, Levin syndrome I and cranioectodermal dysplasia (CED)

Presentation

These are pleomorphic and include

dolichocephaly (with or without sagittal suture synostosis), microcephaly, pre- and postnatalgrowth retardation, brachydactyly, narrow thorax, rhizomelic dwarfism, epicanthal folds,hypodontia and/or microdontia, sparse, slow-growing, hyperpigmented, fine hair, nail dysplasia,hypohydrosis, chronic kidney failure, heart defects, liver fibrosis, visual deficits, photophobia,hypoplasia of the posterior corpus callosum, aberrant calcium homeostasis

Electroretinography shows gross abnormalities.

Two fetuses of 19 and 23 weeks gestation have also been reported.　They showed acromesomelicshortening, craniofacial characteristics with absence of craniosynostosis, small kidneys withtubular and glomerular microscopic cysts, persistent ductal plate with portal fibrosis in the liver,small adrenals, an enlarged cisterna magna and a posterior fossa cyst.

Cause

The gene IFT122 is located on the long arm of chromosome 3 (3q21-3q24). The gene lies on theWatson (plus) strand and is 80,047 bases in length. The encoded protein has 1241 amino acidsand a predicted weight of 141.825 kiloDaltons (kDa). It is a member of the WD repeat proteinfamily. WDR35 is also a member of the WD repeat protein family. The gene is located on the shortarm of chromosome 2 (2p24.1-2p24.3) The gene lies on the Crick (minus) strand and is 79,745bases in length. The encoded protein is 1181 amino acids in length and its predicted molecularweight is 133.547 kiloDaltons. The gene IFT43 lies on the Watson (plus) strand of the long arm ofchromosome 14 (14q24.3). A mouse model for IFT122 has been created.　Mutants deficient inIFT122 show multiple developmental defects (many are lethal), including exencephaly, situsviscerum inversus, delay in turning, hemorrhage and defects in limb development. In the node,primary cilia were absent or malformed in homozygous mutant and heterozygous embryos,respectively. Impairment of the Sonic hedgehog pathway was apparent in both neural tubepatterning (expansion of motoneurons and rostrocaudal level-dependent contraction or expansionof the dorsolateral interneurons) and limb patterning (ectrosyndactyly).

Pathophysiology

The IFT machinery is organized in two structural complexes - A and B. These complexs areinvolved in the coordinated movement of macromolecular cargo from the basal body alongaxonemal microtubules to the cilium tip and back again. The anterograde movement of IFTparticles out to the distal tip of cilia and flagella is driven by kinesin-2 while the retrogrademovement of particles back to the cell body is driven by cytoplasmic dynein 1b/2. The IFT-Aprotein complex is involved in retrograde ciliary transport. Disruption of IFT43 disturbs transportfrom the ciliary tip to the base. Anterograde transport in the opposite direction remains normalresulting in accumulation of the IFT complex B proteins in the ciliary tip.

Pathology

The visual defects are due to photoreceptor dystrophy. The chronic kidney failure is due totubulointerstitial nephropathy. The liver fibrosis is secondary to ductal plate malformation.

センセンブレンナー症候群

　別名頭蓋外胚葉異形成症

　センセンブレンナー症候群 （OMIM＃218330） は、Judith A. Sensenbrenner （ジュディス A. センセンブレンナー）が １９７５年に最初に記載した稀な （２０１０年までの報告で２０症例以下） 多系統疾患である。常染色体劣性形式で遺伝し、幾つかの遺伝子がそれに関与する様に見え、これまでに３つの責任遺伝子が同定されて来ている。これらは、繊毛内タンパク質輸送遺伝子 (IFT)122 (WDR10)、IFT43遺伝子 - これはIFT複合体Ａ 一次繊毛装置のサブユニット、それとWDR35 (IFT121: TULP4) 遺伝子である。

　本疾患はセンセンブレンナー−ドルスト−オーウェンス症候群、レビン症候群 1、また頭蓋外胚葉異形成症 （cranioectodermal dysplasia, CED） としても知られる。

症状

　本疾患は多形性を示し以下の症状を含む：

 長頭症（矢状縫合癒合症の有り無し）、小頭症、出生前後の成長遅延、短指症、胸郭狭窄、近位点型小人症（＝上腕骨と大腿骨の短縮型小人症）、内眼角贅皮、歯数不足及び或いは矮小歯、疎で成長の遅い色素過剰の細い毛髪、爪の異形成、乏汗症、慢性腎不全、心不全、肝線維症、視覚障害、羞明、脳梁後部の低形成、カルシウム恒常性の異常

　網膜電図像は肉眼的な異常所見を示す。

　妊娠19週並びに23週齢の胎児２体も報告されているが、四肢先端中部骨格短縮、頭蓋骨縫合早期癒合症を欠く特徴的な頭蓋顔面、尿細管及び糸球体の微小嚢胞を伴う矮小腎、肝臓内の門脈線維症を伴う持続性胆管板、小副腎、大脳大槽の拡大及び後頭蓋嚢胞を示した。

原因

　遺伝子IFT122は、３番染色体の長腕上に位置している （3Q21-3Q24）。この遺伝子はワトソン（プラス）鎖上にあり、長さは80,047塩基である。コードされたタンパク質は1241個のアミノ酸を持ち予測重量は141.825キロダルトン（KDA）である。このタンパク質はWDRタンパク質ファミリーの一員である。

　WDR35 もまたWDRタンパク質ファミリーの員である。遺伝子は第２染色体の短腕 （2P24.1≦2P24.3）上に位置しており、遺伝子は Crick（マイナス）鎖上にあり、長さが79,745塩基である。コードされたタンパク質は1181個のアミノ酸長を持ち、その予測分子量は133.547キロダルトンである。遺伝子IFT43 は、第１４染色体の長腕のワトソン（プラス）鎖にある （14q24.3）。

　IFT122のマウスモデルが作出されている。は、IFT122を欠く突然変異個体は、多系統の発達障害を示し（多くは致死的）、これは外脳症、内臓逆位、旋回遅延、出血、及び四肢発達障害を含む。ノード（受精後７．５日頃のマウス胚は、体の中心部、腹側表面に「ノード」と呼ばれる窪んだ構造を一時的に作るが、ノードを構成する数百の細胞には繊毛（ノード繊毛）が生えていて、この繊毛が回転運動することにより左向きの水流がながれ、細胞の対称性を破り臓器が正しく形成されると考えられている）中に於いては、一次繊毛はホモ接合の突然変異体には欠損し、またヘテロ接合の胚ではその形態発生異常を来した。

　ソニックヘッジホッグシグナル伝達経路の障害は、神経管パターニング（運動ニューロンの拡大と背外側介在ニューロンの体軸前後方向のレベル依存性の収縮或いは拡大）並びに四肢パターニング（無指合指症）の両者に於いて明らかであった。

病態生理学

　繊毛内タンパク質輸送装置 (IFT machinery) は2つの構造複合体 A, Bで編成されている。 これらの複合体は、軸腔内微小管に沿う基部から繊毛の遠位端への、またその逆方向の、高分子輸送の協調運動に関与している。IFT粒子の繊毛並びに鞭毛の遠位端への前向的な動きはキネシン-2によって駆動されるが、一方、粒子が細胞体に戻る逆行的な運動は細胞質ダイニン1B / 2によって駆動される。IFT-Aタンパク複合体は逆行性の繊毛輸送に関与している。 IFT43 の破壊は繊毛の端から基部への輸送を妨害する。 これと逆方向の前向性の輸送は正常なままであり、結果として繊毛先端のIFT複合Bタンパク質の蓄積をもたらす。

病理学

　視覚障害は光受容体ジストロフィーに拠るものである。 慢性腎不全は尿細管間質性腎症に拠る。肝線維症は胆管板奇形に続発する。

（以上院長和訳）