線虫の非対称分裂時におけるAPCを介した極性制御機構の解析

Research Project

Project/Area Number	20770165
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Cell biology
Research Institution	The Institute of Physical and Chemical Research
Principal Investigator	水本公大理研, 研究員 (30455365)
Project Period (FY)	2008 – 2009
Project Status	Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help	¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000) Fiscal Year 2009: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2008: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords	非対称分裂 / 線虫 / βカテニン / NLK
Research Abstract	線虫βカテニンホモログの一つWRM-1の娘細胞間に置ける非対称な核局在機構の解明のために、WRM-1の局在に必要な領域を同定した。その結果、N末端領域がWRM-1の非対称な各局在に必須であり、WRM-1結合型のMAPKであるLIT-1によるWRM-1N末端領域のリン酸化が重要である事を見いだした。リン酸化されないWRM-1は両方の娘核に対称に局在するようになり、結果として娘細胞間の運命も対象になる事を見いだした。LIT-1は分裂中の細胞においては細胞表層にも非対称に局在している。細胞表層のLIT-1の非対称性を人為的に対称に変化させたとき、細胞表層におけるAPR-1(APC)の非対称な局在が失われ、さらには娘核間におけるWRM-1の非対称な局在も失われた。この結果は細胞表層に局在するLIT-1がWRM-1の非対称な核局在を制御しており、さらにこの過程に細胞表層のAPR-1が関与している事を示唆している。次に細胞表層に局在するLIT-1による核のWRM-1の局在制御機構について、細胞分裂終期に細胞表層と核を結びつける構造である微小管に注目した。wrm-1変異体では多くの細胞の非対称分裂に異常が見られ、対称分裂となってしまう。しかし、微小管構成因子であるβtubulinの変異体との二重変異体においてはwrm-1の表現型が僅かに抑制された。以上の発見はWRM-1の非対称な核局在の分子機構を明らかにした初めての研究であり、細胞表層のLIT-1によるWRM-1のリン酸化によって表層の極性情報が娘核間の非対称性へと変換される過程の理解を深めたと言える。LIT-1ホモログであるNemo-like kinaseは多くの生物においてもWnt/βカテニン経路に関与している事から、本研究から得られた知見はほ乳類におけるβカテニンの制御機構、あるいは非対称分裂機構の解明に寄与すると期待される。