上衣細胞繊毛の平面内極性決定機構

2010 Fiscal Year Annual Research Report

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

Research Abstract

前年度までに、生後の脳室壁のライブイメージングおよび各発生段階における固定標本を観察することにより、上衣細胞の基底小体が細胞内で前側に局在するという新しい平面極性の特徴を示すことを明らかにした。本年度はこの平面極性を制御する分子メカニズムを検討した。
まず様々な組織で平面極性を制御することが知られているWnt/PCPシグナル経路の関与を検討した。Wnt/PCPシグナル経路は上衣細胞繊毛の運動方向の決定に重要であることが知られている。PCPシグナルの中心的なアダプター分子であるDishevelledのドミナントネガティブ型変異体を分化中の上衣細胞に導入したところ、繊毛の方向に乱れを生じたが、基底小体の前方への局在は影響を受けなかった。次に非筋細胞ミオシンIIに着目した。非筋細胞ミオシンIIは細胞内モーター蛋白質で、細胞の形態・運動を制御することが知られており、最近では内耳有毛細胞の平面細胞極性を制御することが報告されている。上衣細胞の分化時に、非筋細胞ミオシンIIの活性を阻害剤によって阻害したところ、基底小体の細胞アピカル面での分布が異常になった。また、このときの繊毛運動を観察したところ、正常な運動がみられた。さらに、RNA干渉法によって非筋細胞ミオシンIIを阻害したところ、基底小体の前方への局在が有意に減少した。
これらのことから、上衣細胞繊毛の基底小体の前方局在には非筋細胞ミオシンIIの細胞自律的な機能が必要であることが明らかになった。また、繊毛の運動方向と基底小体の前方への局在という2種類の平面極性は、独立的な制御を受けている可能性が示された。

Research Products

• [Journal Article] Cellular composition and organization of the subventricular zone and rostral migratory stream in the adult and neonatal common marmoset brain. (2011)
  • Author(s): Sawamoto, K., Hirota, Y., Alfaro-Cervello, C., Soriano-Navarro, M., He, X., Hayakawa-Yano, Y., Yamada, M., Hikishima, K., Tabata, H., Iwanami, A., Nakajima, K., Toyama, Y., Itoh, T., Alvarez-Buylla, A., Garcia-Verdugo, J.M., Okano, H.
  • Journal Title: J Comp Neurol Volume: 519 Pages: 690-713
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Planar polarity of multiciliated ependymal cells involves the anterior migration of basal bodies regulated by non-muscle myosin II. (2010)
  • Author(s): Hirota, Y., Meunier, A., Huang, S., Shimozawa, T., Yamada, O., Kida, Y.S., Inoue, M., Ito, T., Kato, H., Sakaguchi, M., Sunabori, T., Nakaya, M.A., Nonaka, S., Ogura, T., Higuchi, H., Okano, H., Spassky, N., Sawamoto, K.
  • Journal Title: Development Volume: 137 Pages: 3037-3046
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Expression and proliferation-promoting role of Diversin in the neuronally committed precursor cells migrating in the adult mouse brain. (2010)
  • Author(s): Ikeda, M., Hirota, Y., Sakaguchi, M., Yamada, O., Kida, Y.S., Ogura, T., Otsuka, T., Okano, H., Sawamoto, K.
  • Journal Title: Stem Cells Volume: 28 Pages: 2017-2026
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Planar polarity of multiciliated ependymal cells on the lateral ventricular wall of mouse brain regulated by non-muscle myosin II (2010)
  • Author(s): Hirota, Y., Meunier, A., Huang, S., Shimozawa, T., Yamada, O., Kida, Y.S., Inoue, M., Ito, T., Kato, H., Sakaguchi, M., Sunabori, T., Nakaya, M.A., Nonaka, S., Ogura, T., Higuchi, H., Okano, H., Spassky, N., Sawamoto, K.
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場(兵庫県)
  • Year and Date: 2010-12-09
• [Presentation] Planar cell polarity of multiciliated ependymal cells regulated by non-muscle myosin II. (2010)
  • Author(s): Hirota, Y., Meunier, A., Huang, S., Shimozawa, T., Yamada, O., Kida, Y.S., Inoue, M., Ito, T., Kato, H., Sakaguchi, M., Sunabori, T., Nakaya, M.A., Nonaka, S., Ogura, T., Higuchi, H., Okano, H., Spassky, N., Sawamoto, K.
  • Organizer: 第33回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場(兵庫県)
  • Year and Date: 2010-09-02
• [Book] Neurogenesis in the adult brain (2011)
  • Author(s): Sawada, M., Huang, S., Hirota, Y., Kaneko, N., Sawamoto, K.
  • Publisher: Springer(in press)
• [Remarks]
  • URL: http://k-sawamoto.com/