2020 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of cell chirality formation mechanisms in Drosophila primary cultured macrophage
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16K07349
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
笹村 剛司 大阪大学, 理学研究科, 講師 (70647487)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 細胞キラリティ / アクチン細胞骨格 / マクロファージ / ショウジョウバエ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までに申請者は、中心体の回転方向に時計回りのキラリティが存在し、MyoID変異細胞で回転方向が反転すること、そして同様の回転キラリティがアクチンフィラメントの動きにも存在していることを明らかにしました。さらに、申請者はII型ミオシンのRNAiにより、細胞キラリティがランダム化することを見出し、I型ミオシンだけでなく、II型ミオシンも細胞キラリティの制御に重要であることを明らかにしました。
ショウジョウバエI型ミオシンにはMyoIDだけではなく、MyoICが存在しており、後腸の捻転方向および細胞キラリティの形成においてMyoICはMyoIDと逆の活性を示すことが明らかになっています。そこで、ショウジョウバエマクロファージにおいてもMyoICがMyoIDと逆の活性を持つかを、MyoICをマクロファージに過剰発現することで明らかにしました。その結果、MyoIC過剰発現により中心体およびアクチンフィラメントの両方のキラリティが反転し、マクロファージにおいてもMyoICがMyoIDと反対の機能を持つことが示されました。
さらに申請者はRNAiによりMyoIIの機能が減少している細胞でMyoICおよびMyoIDを過剰発現し、アクチンフィラメントの回転方向がどのようになるかを観察しました。その結果、どちらの場合でもアクチンフィラメントの回転方向はランダム化、すなわちMyoIIの機能を減少させた場合と同じ表現型を示しました。以上の結果はI型ミオシン、MyoIDとMyoICの両方の機能にII型ミオシンが必要であることを示唆しています。
以上の結果は、これまで提唱されていた、I型ミオシンであるMyoIDとMyoICが直接アクチンフィラメントを回転させることで、キラリティを生じさせている、という仮説を覆すものであり、I型ミオシンはアクチンフィラメントの回転方向を決定するだけであり、実際に回転の力を生み出しているのはMyoIIである、というまったく新しい機構を示唆しています。
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