初期神経系の形成における非筋型ミオシンのダイナミクスと意義

• Project Area: Cross-talk between moving cells and microenvironment as a basis of emerging order in multicellular systems
• Project/Area Number: 25111734
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: National Institute for Basic Biology
• Principal Investigator: 鈴木 誠 基礎生物学研究所, 形態形成研究部門, 助教 (10533193)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2014: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2013: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
• Keywords: 神経管 / 集団的細胞運動 / ミオシン

Outline of Annual Research Achievements

これまでの解析で明らかにした神経前駆細胞の収斂運動で起こる細胞側方端の一過的な退縮に関連し、それに関与するアクトミオシンの動態の更なる検証、更にそれを制御する上位機構の探索を行った。手法は既に確立した細胞移植技術を活用したモザイク標識実験と高速ライブイメージング解析を基礎とした。
まずF-アクチンと内在性ミオシンの活性について免疫染色にて検討し、神経前駆細胞の表層での共局在を確認した。このパターンはb-カテニンと完全に一致しないため細胞間接着に依存しない可能性がある。次に機能的関連が示されたRho/ROCK経路に着目し複数種類の活性可視化FRETプローブを用いて詳細な検討を試みた。しかしアクトミオシン動態と関連したレシオ値の変化は観察されずRho/ROCK経路の活性動態の変化は小さいことが示唆された。このためRhoそしてRhoの下流のROCKとMyptについてGFP、RFPとの融合タンパク質を用いて検討し、Rhoが細胞表層全体に、ROCKとMyptが細胞表層で内在性アクトミオシンの近傍に局在することを見出した。非古典的Wnt/PCP経路でRhoを制御するVangl2やPrickleも細胞表層に局在することから、Rhoを介したアクトミオシン制御機構が周期的動態発現領域に存在し機能することが示唆された。
アクトミオシンの別の制御機構を検討するため細胞接着分子のN-cadherinとbeta1-Integrinの関与を検討したが、それぞれの機能阻害は神経前駆細胞の収斂運動全体を低下させる一方で周期的動態については影響しなかった。以上より細胞接着はアクトミオシンの周期的動態とは独立か、その下流で収斂運動を制御する可能性が示唆された。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Six1 is a key regulator of the developmental and evolutionary architecture of sensory neurons in craniates (2014)
  • Author(s): H. Yajima, M. Suzuki, H. Ochi, K. Ikeda, S. Sato, K. Yamamura, H. Ogino, N. Ueno and K. Kawakami
  • Journal Title: BMC Biol Volume: 12 Issue: 1 Pages: 40-40
  • DOI: 10.1186/1741-7007-12-40
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Periodic actomyosin contractility contributes to convergence movements in zebrafish neurulation (2014)
  • Author(s): 鈴木 誠
  • Organizer: MBI‐Japan Symposium 2014
  • Place of Presentation: National University of Singapore (Singapore)
  • Year and Date: 2014-12-04
• [Presentation] Periodic Actomyosin Contractility Contributes to Convergence Movements in Zebrafish Neurulation (2014)
  • Author(s): 鈴木 誠
  • Organizer: The 62nd NIBB Conference Force in Development
  • Place of Presentation: 岡崎コンファレンスセンター（愛知県岡崎市）
  • Year and Date: 2014-11-17
• [Presentation] Periodic actomyosin contractility contributes to convergence movements in zebrafish neurulation (2014)
  • Author(s): 鈴木 誠
  • Organizer: 第20回小型魚類研究会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学（東京都港区）
  • Year and Date: 2014-09-21
• [Presentation] ゼブラフィッシュ神経管の収斂運動における周期的なアクトミオシンの動態 (2014)
  • Author(s): 鈴木 誠
  • Organizer: 日本動物学会第85回仙台大会
  • Place of Presentation: 東北大学（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2014-09-11
• [Presentation] Periodic contraction of actomyosin network contributes to convergence movements in zebrafish neurulation (2014)
  • Author(s): 鈴木 誠
  • Organizer: 発生生物学会 第47回大会
  • Place of Presentation: ウィンクあいち（愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2014-05-28
• [Presentation] Control of apical constriction by dynamic calcium signaling during Xenopus neural tube closure (2013)
  • Author(s): 鈴木誠
  • Organizer: 17th International Congress of Developmental Biology
  • Place of Presentation: Cancun Convention Center (Mexico)
• [Presentation] Periodic contraction of actomyosin network during convergence movements in zebrafish neurulation (2013)
  • Author(s): 鈴木誠
  • Organizer: 8th European Zebrafish Meeting
  • Place of Presentation: Palau de Congressos de Catalunya (Spain)
• [Presentation] 上皮性器官の形態形成を支える細胞と細胞骨格の動態の制御 (2013)
  • Author(s): 鈴木誠
  • Organizer: 第53回 生物物理若手の会 夏の学校
  • Place of Presentation: 伊豆長岡温泉 えふでの宿 小松家八の坊 (静岡県)
  • Invited
• [Presentation] Periodic contraction of actomyosin network during convergence movements in zebrafish neurulation (2013)
  • Author(s): 鈴木誠
  • Organizer: 第19回 小型魚類研究会
  • Place of Presentation: 仙台市情報・産業プラザ (宮城県)