Elucidating the mechanisms underlying epithelial cell height change mediated by modifications of apical-basal polarity

• 研究課題/領域番号: 15H04373
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: WANG YUCHIUN 国立研究開発法人理化学研究所, 多細胞システム形成研究センター, チームリーダー (80725995)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円); 2017年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2016年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2015年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
• キーワード: Epithelial folding / Apical-basal polarity / Microtubule mechanics / microtubule forces / Patronin/CAMSAP / cell shortening / size homeostasis / apical-basal polarity / microtubule network / cell shape control / epithelial folding / epithelial cell height / CAMSAP/Patronin / microtubule mechanics / microtubule homeostasis / cell shape change / Epithelial cell height

研究成果の概要

本研究は、ネットワークを形成した微小管が細胞の極性の変化に依存して能動的に細胞の形態変化を制御する機構を明らかにした。この微小管ネットワークはPatroninにより頂端膜に裏打ちされ、Dyneinモーターの駆動力により頂端面を押し上げる力を生じ、ドーム様構造の形成に貢献する。このネットワークはPatroninとKataninとの拮抗による急速なリモデリング下にあり、組織に形態変化が起こる以前の細胞の大きさ・形態の恒常性を維持する。この後頂端面が胚の表面から沈み込み折りたたみ構造を形成する際には、細胞の極性変化に応答したPatroninの再分布が細胞形態の変形に重要な役割を果たすことを示した。

研究成果

• [雑誌論文] A homeostatic apical microtubule network shortens cells for epithelial folding via a basal polarity shift (2018)
  • 著者名/発表者名: Michiko Takeda, Mustafa M. Sami, Yu-Chiun Wang
  • 雑誌名: Nature Cell Biology 巻: 20 号: 1 ページ: 36-45
  • DOI: 10.1038/s41556-017-0001-3
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Force (im)balance during homeostatic and transformative states of epithelial folding (2018)
  • 著者名/発表者名: Yu-Chiun Wang
  • 学会等名: ICOB, Academia Sinica, Taiwan
  • 招待講演
• [学会発表] Cell shortening for epithelial folding via a polarity-coupled, homeostatic microtubule scaffold (2017)
  • 著者名/発表者名: Yu-Chiun Wang
  • 学会等名: 2017 ASCB/EMBO meeting, Philadelphia, USA
  • 国際学会
• [学会発表] Cell shortening for epithelial folding via a polarity-coupled, homeostatic microtubule scaffold (2017)
  • 著者名/発表者名: Yu-Chiun Wang
  • 学会等名: Mechanical Forces in Biology, EMBL symposium, Heidelberg, Germany
  • 国際学会
• [学会発表] Epithelial origami: homeotic microtubule network coupled to apical-basal polarity propels cell shortening during epithelial folding (2016)
  • 著者名/発表者名: Yu-Chiun Wang
  • 学会等名: From Genes to Growth and Form, KITP Program
  • 発表場所: Kavli Institute for Theoretic Physics, Santa Barbara, USA
• [学会発表] Homeostasis of an apical microtubule network coupled to basal shifts of polarity propels cell shortening during epithelial folding (2016)
  • 著者名/発表者名: Yu-Chiun Wang
  • 学会等名: 12th Japanese Drosophila Research Conference (JDRC12)
  • 発表場所: Rikkyo University, Tokyo, Japan
• [学会発表] Epithelial origami: cell polarity, adhesion mechanics, and the folding of epithelial tissues (2015)
  • 著者名/発表者名: Yu-Chiun Wang
  • 学会等名: The 26th CDB Meeting: Mechanistic Perspectives of Multicellular Organisation
  • 発表場所: RIKEN CDB, Kobe, Japan
  • 年月日: 2015-09-08
  • 招待講演