| 研究概要 |
マウスの7.5日胚を培養しながらノードの細胞内カルシウムを可視化するための系を確立した。カルシウム感受性の蛍光色素を細胞に取り込ませ,二光子顕微鏡でノードの三次元タイムラプス蛍光像を取得した。この画像からカルシウムシグナルを抽出するアルゴリズムを開発し,画像解析ソフトImageJのマクロを作成した。これを用いて,ノードにおけるダイナミックなカルシウムシグナルの時空間分布を定量的に解析した。野生型・繊毛が運動能を失い左右軸がランダムになる変異体(iv/iv)・およびカルシウム透過性チャネルPKD2のノックアウトにより左右軸がうまく形成できなくなることが知られている胚を用いて,それぞれの胚においてノードのカルシウムシグナルの時空間分布がどのようになるのか解析を始めた。野生型の胚では,始めは一様に分布していたカルシウムシグナルが,ノードでの左右非対称な遺伝子発現が見られる時期になると,ノードの左側でより高頻度に観察された。iv/iv胚においては,左側もしくは右側で高頻度に観察される個体や,両側で同程度に観察される個体があり,平均するとカルシウムシグナル頻度は全ての発生ステージにおいて左右対称であった。PKD2ノックアウト胚では,ノードの両側において,野生型胚に比べてシグナル頻度が有意に低いという結果が得られた。これらのシグナルパターンはノードにおけるNoda1やCerl2などの発現パターンとの関連を示唆しており,ノードでのダイナミックなカルシウムシグナルが左右決定の初期のステップに関わっているという新しい仮説を提唱した。
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