2009 Fiscal Year Annual Research Report
幹細胞システムにおける非対称分裂による増殖と分化の振り分け機構
| Project Area | Cell Proliferation Control |
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19057009
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
松崎 文雄 The Institute of Physical and Chemical Research, 非対称細胞分裂研究グループ, グループデイレクター (10173824)
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| Keywords | 脳発生 / 神経幹細胞 / 上皮極性 / 非対称分裂 / 分裂軸 / 運命決定因子 / 神経発生 |
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| Research Abstract |
ほ乳類の脳神経発生はapico-basalの極性をもった神経上皮細胞が神経幹細胞として機能する。神経幹細胞は、細胞分裂により、自己複製を行いながら、神経やより分化した前駆細胞といった異なる細胞を生み出す。これまで、ショウジョウバエと同様に、ほ乳動物でもapico-basalの極性に沿って運命決定因子が局在し、その非対称な分配によって娘細胞が異なる運命を獲得すると考えられてきた。
しかし、ショウジョウバエホモログ分子がほ乳類脳細胞の運命決定に果たす役割は不明確であり、コンセンサスは得られていない。なによりも、神経幹細胞の分裂時に、細胞因子の局在に必要とされるapico-basalの極性に基づいた細胞構造がどのように分配されるのか、正確な知見がなかった。本研究では、細胞運命を決定する構造的基盤として、apical processおよびbasal processをはじめとした神経幹細胞の細胞構造が果たす役割を明らかしようと試みた。上皮構造を保ったままライブ観察が可能な脳スライス培養を用いて、apical junctionや中心体、細胞膜を蛍光タンパク質でラベルし、様々な角度から観察を行い、これらの構造の分配の様子と細胞運命の関連を分析した。また、人為的にapico-basal構造を破壊したり、逆に上皮極性を保持したまま分裂方向を改変し、細胞運命が受ける影響を調べた。apical領域に関して、基本的には両方に引き継がれる事が分かった。basal processは一方の娘細胞に引き継がれ、これを引き継いだ細胞から幹細胞になるものが現れることが明らかになった。従ってapical構造だけではなくbasal processの有無も神経幹細胞の自己複製能の獲得に重要な役割を果たしていることが示唆される。
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