上衣細胞繊毛の平面内極性決定機構

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20770182
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 廣田 ゆき Nagoya City University, 大学院・医学研究科, 助教 (00453548)
• Keywords: 再生医学 / 神経科学 / 上衣細胞 / 繊毛 / 発生・分化

Research Abstract

1. 上衣細胞繊毛の形成過程において基底小体の分布変化を調べ、細胞の前部に基底小体が集積することを見いだした。多数の繊毛を有する細胞において基底小体の分布が細胞内で前後軸に沿った局在を示すことは今まで報告がなく、繊毛細胞の平面極性形成の新たな一面を発見したものであり、繊毛機能を理解する上で重要と考えられる。
2. 上衣細胞における基底小体の分布を制御する因子として、繊毛の運動方向の決定に重要である液流の効果を培養系で検討した。培養下にて上衣細胞を高効率に分化させ、人工的に生じた液流を与えたが、基底小体の分布に極性はみられなかった。このことは、液流のみでは基底小体の正常な分布には不十分であり、基底小体の分布は繊毛の方向とは異なるメカニズムに制御されることが示唆された。
3. 上衣細胞の極性を制御する因子の候補としてPCPコア遺伝子群の発現を調べるため、エフェクター分子Dishevelled2の機能阻害を行った。Dishevelled2のドミナントネガティブ型変異体を発現するレンチウイルスを生後1日のマウスに注入し、生後10日において繊毛の運動方向を透過型電子顕微鏡を用いて解析した。その結果、Dishevelled2の阻害により繊毛の運動方向は異常になることが明らかになった。また、培養細胞においても、Dishevelled2の阻害により繊毛の運動方向が異常になることを繊毛運動の高速イメージングにより確認した。この結果は、PCP経路が繊毛の運動方向決定に重要であることを示している。

Research Products

• [Journal Article] Coupling between hydrodynamic forces and planar cell polarity orients mammalian motile cilia. (2010)
  • Author(s): Guirao, B., Meunier, A., Mortaud, S., Aguilar, A., Corsi, J.M., Strehl, L., Hirota, Y., Desoeuvre, A., Boutin, C., Han, Y.G., Mirzadeh, Z., Cremer, H., Montcouquiol, M., Sawamoto, K., Spassky, N
  • Journal Title: Nat Cell Biol 12 Pages: 341-350
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Subventricular Zone-Derived Neural Progenitor Cells Migrate Along a Blood Vessel Scaffold Toward the Post-Stroke Striatum. (2010)
  • Author(s): Kojima, T., Hirota, Y., Ema, M., Takahashi, S., Miyoshi, I., Okano, H., Sawamoto, K
  • Journal Title: Stem Cells 28 Pages: 545-554
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 中枢神経系における繊毛の機能 (2010)
  • Author(s): 廣田ゆき, 澤本和延
  • Journal Title: 小児の脳神経 35 Pages: 11-14
• [Journal Article] Various facets of vertebrate cilia : motility, signaling, and role in adult neurogenesis (2009)
  • Author(s): Huang, S., Hirota, Y., Sawamoto, K
  • Journal Title: Proceedings of the Janpan Academy, Ser.B 85 Pages: 324-336
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 成体脳におけるニューロン新生 (2009)
  • Author(s): 黄詩恵, 廣田ゆき, 澤本和延
  • Journal Title: 細胞工学 28 Pages: 1016-1020
• [Journal Article] 中枢神経系における繊毛の機能 (2009)
  • Author(s): 小島拓郎, 廣田ゆき, 澤本和延
  • Journal Title: 慶應医学 85 Pages: 169-177
• [Presentation] Planar polariation of ependymal cells on the ventricular wall of mouse lateral ventricles (2009)
  • Author(s): Yuki Hirota, Shihhui Huang, Osamu Yamada, Yasuyuki Kida, Masanori Sakaguchi, Takehiko Sunabori, Masa-aki Nakaya, Nathalie Spassky, Togo Shimozawa, Hideo Higuchi, Toshihiko Ogura, Shigenori Nonaka, Hideyuki Okano, Kazunobu Sawamoto
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜 (神奈川県)
  • Year and Date: 2009-12-11
• [Presentation] Plarization of ependymal cilia required for fluid flow in the a dult mouse lateral ventricles (2009)
  • Author(s): Yuki Hirota, Shihhui Huang, Osamu Yamada, Yasuyuki Kida, Masanori Sakaguchi, Takehiko Sunabori, Masa-aki Nakaya, Nathalie Spassky, Togo Shimozawa, Hideo Higuchi, Toshihiko Ogura, Shigenori Nonaka, Hideyuki Okano, Kazunobu Sawamoto
  • Organizer: 国際シンポジウム"Construction and Reconstruction of the Brain"
  • Place of Presentation: 淡路島夢舞台 (兵庫県)
  • Year and Date: 2009-10-09
• [Presentation] Planar polarity decisions for directional beating of ependymal cilia and fluid flow in the adult mouse lateral ventricles (2009)
  • Author(s): Yuki Hirota, Shihhui Huang, Osamu Yamada, Yasuyuki Kida, Kasanori Sakaguchi, Mesa-aki Nakaya, Nathalie Spassky, Togo Shimozawa, Hideo Higuchi, Toshihiko Ogura, Shigenori Nonaka, Hideyuki Okano, Kazunobu Sawamoto
  • Organizer: 第32回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場 (愛知県)
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Remarks] 名古屋市立大学大学院医学研究科再生医学分野のホームページ
  • URL: http://k-sawamoto.com/