Investigation of the function of membrane invagination in ciliary positioning

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K18543
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 根岸 剛文 国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 助教 (30726576)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 繊毛 / 左右軸 / 細胞接着

Outline of Annual Research Achievements

カタユウレイボヤ胚の表皮細胞の最終分裂では、中心体へと伸長し、細胞分裂方向を制御する膜構造が見られる。これまでの研究によりこの膜構造の伸長先の中心体は分裂期に入る前に繊毛の基底小体へと変換することが分かっている。さらに、多くの動物の細胞の極性化に関わるDishevelled (Dsh)の機能を阻害すると、膜構造の形成が異常になり、正常胚では後方に位置している繊毛が表皮細胞の中心に形成されることを報告している(Negishi et al. 2016)。本研究では前年度までに、Dsh機能阻害胚において、ホヤの左右軸決定に関わる神経胚回転が異常になること、ダイニン阻害剤により神経胚回転の異常、及び左右軸確立の異常が起こることを明らかにした。本年度は、カタユウレイボヤ胚の左側マーカーであるNodalの発現をIn situ hybridization (ISH)でDsh機能阻害胚において確認することを試みた。しかし、Dsh機能阻害胚では、形態が正常胚と異なり、特にISH実験胚では、その発現場所を正常胚と比較することが困難であった。そこで、DiI等で胚の一部を標識し、胚内の位置情報を明らかにする方法の条件検討を行った。今後の実施を計画している。また、前年度までに、このカタユウレイボヤ胚の表皮細胞に膜構造の形成において、細胞間接着時にみられるアドヘレンスジャンクション様の構造を見出している。さらに、アドヘレンスジャンクションに集積することが知られているα-、β-、P120カテニンタンパク質の膜構造先端における局在を見出している。本年度は、これらのカテニンタンパク質が膜構造形成に重要であると考え、様々な機能的ドメインを取り除いた変異型タンパク質を発現させるためのDNAコンストラクトを作成した。今後はこれらの変異型タンパク質を用いて、膜構造の形成メカニズムを明らかにする。