Functional analysis of Dlg1 in the extension and fusion of developing tissues.

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25460240
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 向後 晶子 群馬大学, 大学院医学系研究科, 講師 (20340242)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 向後 寛 群馬大学, 大学院医学系研究科, 講師 (20282387) ; 松崎 利行 群馬大学, 大学院医学系研究科, 教授 (30334113) ; 野村 隆士 藤田保健衛生大学, 医学部, 講師 (20325161) ; 下村 敦司 北海道医療大学, リハビリテーション科学部, 教授 (50340237)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 聴覚上皮 / 発生 / コルチ器 / DLG1 / 収斂伸長 / ミオシンVI / 非筋肉型ミオシン

Outline of Annual Research Achievements

DLG1は、上皮細胞の極性形成に関わるPZDタンパク質である。DLG1は、聴覚上皮の収斂伸長に寄与する。聴覚上皮発生においては、収斂伸長運動と併行して、偽重層上皮が、有毛細胞と支持細胞からなる重層上皮となり、両細胞の頂部がモザイク状に配置する。収斂伸長におけるDLG1の機能を検証するため、我々は現在、正常発生における収斂伸長と細胞分化の協調的な進行について検証している。昨年度、有毛細胞での非筋型ミオシンII（NMII)発現の減弱を利用して、早期に有毛細胞を同定する方法を考案し、これにより、外有毛細胞が聴覚上皮の外側から出現してくるという結果を得たため、今年度はこのことをさらに検証した。外有毛細胞の核は、分化時に、上皮組織の上層に移動することが知られている。今回、聴覚上皮組織上層にある核の細胞はNMII弱陽性であることを確認し、上記の有毛細胞同定方法の妥当性を示した。また、細胞核浮上の際には、聴覚上皮外側の外有毛細胞の核が、内側の核よりも先に浮上していた。一方で、有毛細胞マーカーであるミオシンVIの免疫染色はこれより遅くに、聴覚上皮の内側の外有毛細胞から先に陽性となる傾向が見られた。
以上から、マウス外有毛細胞は、次のように発生すると考えられる。聴覚上皮外側の細胞から、核が組織上層に達し、頂部のNMIIC発現が弱まり、phalloidin強陽性となる。この後、今度は聴覚上皮の内側の細胞からミオシンVI陽性となる。
このことから、新たに検証すべき問題が明らかになった。核の浮上とミオシンVI発現は、有毛細胞の運命決定および分化でどのような意義があるのか？また、NMIIは、収斂伸長時に、細胞境界の退縮に関わるとされるが、外有毛細胞のNMIIC減少には、どのような意義があるのか？今後さらに、聴覚上皮収斂伸長現象のメカニズムを追求し、この過程でのDLG1の役割を明らかにしていきたい。