2020 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the mechanical mechanism by which cell chirality induces left-right asymmetric gut tube twisting
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18K06255
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
稲木 美紀子 大阪大学, 理学研究科, 講師 (10747679)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 細胞キラリティ / 左右非対称性 / アクチン細胞骨格 / 細胞スライド / 器官形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ショウジョウバエ胚の後腸をモデル系として、生体内で細胞キラリティが内臓器官の左右非対称性を形成する仕組みの解明を目指す。ショウジョウバエ胚の後腸は、初め左右対称な構造として形成された後、左ねじ回りにねじれ左右非対称な形態となる。後腸上皮細胞は、回転前に細胞の長軸が左に傾いた左右非対称な形態(細胞キラリティ)を示し、それが後腸回転後には解消されることから、細胞キラリティの後腸回転への関与が示唆されてきた。申請者は、これまでの研究で、3次元バーテックスモデルを用いたシミュレーションおよびライブイメージングにより、回転前の細胞キラリティが細胞スライドと名付けた新規の細胞挙動により、左右非対称な内臓回転へと変換されることを示した。本研究課題では、細胞キラリティの決定因子であるMyosin31DFを後腸で発現させると、細胞スライドおよび後腸の捻転が増強されることがわかり、Myosin31DFの存在量により細胞キラリティが強まるという、Myosin31DFの定量的寄与が明らかとなった。また、ライブイメージングデータを用いて、捻転前の細胞キラリティから後腸の捻転の向きを予測可能であることを示した。in vivoでの細胞のキラリティ形成過程の解明をより観察しやすい系で行うため、幼虫表皮にMyosin31DFを強制発現させた。幼虫および蛹のねじれを確認し、de novoのキラリティが誘導できたことを確認した。RNAiスクリーニングにより単離された遺伝子に関して、他のRNAi系統を用いて表現型の追試を行った。
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