非筋ミオシンとアクチン細胞骨格によるショウジョウバエ左右非対称性形成機構の研究

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18370091
• 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: 発生生物学
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 松野 健治 東京理科大学, 基礎工学部, 教授 (60318227)
• 連携研究者: 前田 礼男 東京理科大学, 基礎工学部, 助教 (40453831) ; 奥村 高志 東京理科大学, 基礎工学部, 特別研究員 (20449234)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 左右非対称性 / 消化管 / 上皮細胞 / ミオシン / アクチン / E-カドヘリン / ショウジョウバエ / シミュレーション

研究概要

動物のからだが左右非対称になる機構は、進化的に多様であり、脊椎動物の一部を除いて、ほとんど理解されていない
本研究では、遺伝学的解析手段が駆使できるショウジョウバエの消化管にみられるステレオタイプな左右非対称性に着目した。胚消化管の左右性に異常を示す突然変異体を網羅的に検索し、得られた遺伝子の機能を解析した。その結果、Myosin31DFが、DE-cadherinの機能を介して、消化管上皮細胞の形態を左右非対称にしていることがわかった。コンピュータ・シミュレーションによって、この左右非対称な形状が、左右非対称性形成に十分であることを示した

研究成果

• [雑誌論文] The development and evolution of left-right asymmetry ininvertebrates : lessons fromDrosophila and snails (2008)
  • 著者名/発表者名: Okumura, T., Utsuno, H., Kuroda, J., Gittenberger, E., Asami, T., andMatsuno, K.
  • 雑誌名: Dev. Dyn. 237 ページ: 3497-3515
• [雑誌論文] The head region of unconventional Myosin I familymembers is responsible for theorgan-specificity of their roles in left-right polarity in Drosophila (2008)
  • 著者名/発表者名: Hozumi, S., Maeda, R., Taniguchi-Kanai, M., Okumura, T., Taniguchi, K., Kawakatsu, Y., Nakazawa, N., Hatori, R., and Matsuno, K.
  • 雑誌名: Dev. Dyn. 237 ページ: 3528-3537
• [雑誌論文] Drosophila HOPS and AP-3 complex genes are required for aDeltex-regulated activation of Notchin the endosomal trafficking pathway (2008)
  • 著者名/発表者名: Wilkin, M. B., Tongngok, P., Gensch, N., Clemence, S., Motoki, M., Yamada, K., Hori, K., Taniguchi-Kanai, M., Franklin, E., Matsuno, K., and Baron, M.
  • 雑誌名: Dev. Cell 15 ページ: 762-772
• [雑誌論文] Distinct activation patterns of EGF receptor signaling inthe homoplastic evolution of eggshellmorphology in genus Drosophila (2008)
  • 著者名/発表者名: Kagesawa, T., Nakamura, Y., Nishikawa, M., Akiyama, Y., Kajiwara, M., andMatsuno, K.
  • 雑誌名: Mech. Dev. 125 ページ: 1020-1032
• [雑誌論文] The O-fucosyltransferase O-fut1 is an extracellular component that isessential for the constitutiveendocytic trafficking of Notch inDrosophila (2007)
  • 著者名/発表者名: Sasamura, T., Ishikawa, H. O., Sasaki, N., Higashi, S., Kanai, M., Nakao, S., Ayukawa, T., Aigaki, T.,Noda, K., Miyoshi, E., Taniguchi, N., and Matsuno, K.
  • 雑誌名: Development 134 ページ: 1347-1356
• [雑誌論文] Soma-dependent modulations contribute to divergence of rhomboid expressionduring evolution of Drosophilaeggshell morphology (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, Y., Kagesawa, T., Nishikawa, M., Hayashi, Y., Kobayashi, S., Niimi, T., andMatsuno, K.
  • 雑誌名: Development 134 ページ: 1529-1537
• [雑誌論文] Roles of type I Myosins in Drosophila handedness (2007)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi, K., Hozumi, S., Maeda, R., Okumura, T., andMatsuno, K.
  • 雑誌名: Fly 1 ページ: 287-290
• [雑誌論文] D-JNK signaling in visceral muscle cells controls the laterality of theDrosophila gut (2007)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi, K., Hozumi, S., Maeda, R., Ooike, M., Sasamura, T., Aigaki, T., and Matsuno, K.
  • 雑誌名: Dev. Biol. 311 ページ: 251-263
• [雑誌論文] Mastermind-1 is required for Notch signal-dependent steps in lymphocytedevelopment in vivo (2007)
  • 著者名/発表者名: Oyama, T., Harigaya, K., Muradil, A., Hozumi, K., Habu, S., Oguro, H., Iwama, A., Matsuno, K., Sakamoto, R., Sato M.,Yoshida, N., and Kitagawa, M.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104 ページ: 9764-9769
• [雑誌論文] The novel cargo Alcadein induces vesicle association of kinesin-1 motor components and activates axonal transport (2007)
  • 著者名/発表者名: Araki, Y., Kawano, T., Taru, H., Saito, Y., Wada, S., Miyamoto, K., Kobayashi, H., Ishikawa, H. O., Ohsugi, Y., Yamamoto, T., Matsuno, K., Kinjo, M., and Suzuki, T.
  • 雑誌名: EMBO J 26 ページ: 1475-1486
• [雑誌論文] Roles of single-minded in the left-right asymmetric development andtissue specifications of theDrosophila embryonic gut (2007)
  • 著者名/発表者名: Maeda, R., Hozumi, S., Taniguchi, K., Sasamura, T., Murakami, R., and Matsuno, K.
  • 雑誌名: Mech. Dev. 124 ページ: 204-217
• [雑誌論文] Polarized exocytosis and transcytosis of Notch during itsapical localization in Drosophilaepithelial cells (2007)
  • 著者名/発表者名: Sasaki N., Sasamura, T., Ishikawa, H. O., Kanai, M., Ueda, R., Saigo, K., Aigaki, T., and Matsuno K.
  • 雑誌名: Genes to Cells 12 ページ: 89-103
• [雑誌論文] ショウジョウバエにおける左右非対称性形成の遺伝学的解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 前田礼男, 穂積俊矢, 谷口喜一郎, 奥村高志, 松野健治
  • 雑誌名: 生化学 6(12) ページ: 1131-1134
• [雑誌論文] The first deltex null mutant indicates tissue-specific deltex-dependentNotch signaling in Drosophila (2006)
  • 著者名/発表者名: Fuwa, T. J., Hori, K., Sasamura, T., Higgs, J., Baron, M. and Matsuno, K.
  • 雑誌名: Mol. Genet. and Genom. 275 ページ: 251-263
• [雑誌論文] A Drosophila unconventional myosin reverses the defaulthandedness in visceral organs (2006)
  • 著者名/発表者名: Hozumi, S., Maeda, R., Taniguchi, K., Sasamura, T., Speder, P., Noselli, S., Aigaki, T., Murakami, R. and Matsuno, K.
  • 雑誌名: Nature 440 ページ: 798-802
• [学会発表] ショウジョウバエ胚の消化管における左右非対称な発生に関わる遺伝子のスクリーニング (2008)
  • 著者名/発表者名: Naotaka Nakazawa, Kiichiro Taniguchi, Takashi Okumura, Reo Maeda, SyunyaHozumi, Mitutoshi Nakamura, HarukaYamamoto, Takeshi Kusama, Ryo Hatori, kenji Matsuno
  • 学会等名: 第41回日本発生生物学会大会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 20080528-29
• [学会発表] DE-Cadherin-and MyosinID-dependent cell shapechanges were involved in thelaterality of the Drosophilaembryonic gut. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kiichiro Taniguchi, Tadashi Ando, Takashi Okumura, Reo Maeda, NaotakaNakazawa, syunya Hozumi, KenjiMatsuno
  • 学会等名: 第41回日本発生生物学会大会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 20080528-29
• [学会発表] Doctor no and Ken and Barbie are involved in theLeft-right asymmetrical developmentof the Drosophila embryonic gut. (2008)
  • 著者名/発表者名: Reo Maeda, Shunya Hozumi, Kiichiro Taniguchi, Takeshi Sasamura, ToshiroAiaki, Kenji Matsuno
  • 学会等名: 第41回日本発生生物学会大会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 20080528-29
• [学会発表] ショウジョウバエにおける左右非対称性の形成機構-遺伝学とコンピュタ・シミュレーションによるアプローチ (2008)
  • 著者名/発表者名: 松野健治
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会第81回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] Septate junctions are required for left-right asymmetric development ofthe embryonic gut in Drosophilamelanogaster. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Kawakatsu, Takasi Okumura, Reo Maeda, Kiichiro Taniguchi,Naotaka Nakazawa, Kenji Matsuno
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会第81回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] DE-Cadherin-and MyosinID-dependent cell shape changes were involved inthe laterality of the Drosophilaembryonic gut. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kiichiro Taniguchi, Tadashi Ando, Takashi Okumura, MaikoTaniguchi-Kanai, Naotaka Nakazawa, Reo Maeda, Mitsutoshi Nakumura,Syunya Hozumi, Kenji Matsuno
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会第81回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] A nonmuscle Myosin II heavy chain, Zipper, is required for theleft-right asymmetricmorphologenesis of the anteriormidgut in Drosophila embryo. (2008)
  • 著者名/発表者名: Takashi Okumura, Hiroo Fujiwara, Kiichiro Taniguchi, Reo Maeda, HozukiSyunya, Naotaka Nakazawa, MitutoshiNakamura, Haruka Yamamoto, KenjiMstsuno
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会第81回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] Wntシグナル構成因子であるLDL受容体をコードするショウジョウバエarrowの消化管の左右非対称性形成における機能. (2008)
  • 著者名/発表者名: 黒田純平, 吉田匡, 山本遙, 奥村高志, 前田礼男, 谷口喜一郎, 川勝康弘, 中澤直高, 中村充利, 石尾彬, 尾崎あゆみ, 羽鳥僚, 松野健治
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会第81回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] Doctor no and Ken and Barbie are involved in theleft-right asymmetrical developmentof the Drosophila embryonic gut. (2008)
  • 著者名/発表者名: Reo Maeda, Shunya Hozumi, Kiichiro Taniguchi, Takeshi Sasamura, ToshiroAigaki, Kenji Matsuno
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会第81回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] Nonmuscle Myosin II heavy chain Zipper isrequired for the left-rightasymmetric morphology of the anteriormidgut in Drosophila embryo. (2008)
  • 著者名/発表者名: Takashi Okumura, Hiroo Fujiwara, Kiichiro Taniguchi, Reo Maeda, Syunya Hozumi, Naotaka Nakazawa, Mitsutoshi Nakamura, HarukaYamamoto, Kenji Matsuno
  • 学会等名: 第41回日本発生生物学会大会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2008-05-28
• [学会発表] Doctor no and Ken and Barbie are involved in the left-rightasymmetrical development of theDrosophila embryonic gut. (2008)
  • 著者名/発表者名: Reo Maeda, Shunya Hozumi, Kiichiro Taniguchi, Takeshi Sasamura, ToshiroAigaki, Ryutaro Murakami, KenjiMatsuno
  • 学会等名: 49th Annual Drosophila Resarch Conference
  • 発表場所: サンディエゴ
  • 年月日: 2008-04-03
• [学会発表] Nonmuscle Myosin II heavy chain Zipper is required for the left-rightasymmetric morphology of theproventriculus and midgut in Drosophila embryo. (2008)
  • 著者名/発表者名: Takashi Okumura, Hiroo Fujiwara, Kiichiro Taniguchi, Reo Maeda, Syunya Hozumi, Kenji Matsuno
  • 学会等名: 49th Annual Drosophila Resarch Conference
  • 発表場所: サンディエゴ
  • 年月日: 2008-04-03
• [学会発表] ショウジョウバエ胚消化管の左右非対称性形成におけるsingle-minded遺伝子の役割. (2007)
  • 著者名/発表者名: 前田礼男, 穂積俊矢, 谷口喜一郎, 笹村剛司, 村上柳太郎, 松野健治
  • 学会等名: 第40回日本発生生物学会第59回日本細胞生物学会合同大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20070529-30
• [学会発表] ショウジョウバエ胚消化管の左右非対称性形成におけるsigle-minded遺伝子の役割. (2007)
  • 著者名/発表者名: 前田礼男, 穂積俊矢, 谷口喜一郎, 笹村剛司, 村上柳太郎, 松野健治
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会第80回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-13
• [学会発表] A genetics screen to indentify genes involved inthe left-right asymmetricdevelopment of the embryonic gut inDrosophila. (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉田匡, 前田礼男, 谷口喜一郎, 奥村高志, 黒田純平, 中澤直高, 中村充利, 山本遙, 草間岳史, 松野健治
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会第80回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-13
• [学会発表] JNKシグナルにより制御される内臓筋細胞の編成はショウジョウバエ中腸前部の左右非対称的な屈曲に必要である. (2007)
  • 著者名/発表者名: 谷口喜一郎, 穂積俊矢, 前田礼男, 大池雅, 笹村剛司, 相垣敏郎, 松野健治
  • 学会等名: 第40回日本発生生物学会第59回日本細胞生物学会合同大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2007-05-28
• [学会発表] Roles of single-minded in the left-rightasymmetric development and tissuespecifications of the Drosophilaembryonic gut. (2007)
  • 著者名/発表者名: Reo Maeda, Shunya Hozumi, Kiichiro Taniguchi, Takeshi Sasamura, RyutaroMurakami, Kenji Matsuno
  • 学会等名: 48th Annual Drosophila Resarch Conference
  • 発表場所: フィラデルフィア
  • 年月日: 2007-03-08
• [学会発表] The rearrangement of circular visceralmusculature cells controlled by JNKsignaling is involved in the left-right asymmetric looping of the anterior-midgut in Drosophila. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kiichiro Taniguchi, Shunya Hozumi, Reo Maeda, Shuichi Shirakabe, HirooFujiwara, Takeshi Sasamura, AigakiToshiro, Kenji Matsuno
  • 学会等名: 48th Annual Drosophila Resarch Conference
  • 発表場所: フィラデルフィア
  • 年月日: 2007-03-08
• [学会発表] A Drosophila unconventional myosins regulate handedness invisceral organs. (2006)
  • 著者名/発表者名: Shynya Hozumi, Reo Maeda, Kiichiro Taniguchi, Maiko Kanai, SyuichiShirakabe, Takeshi Sasamura, ToshiroAigaki, Ryutaro Murakami, KenjiMatsuno
  • 学会等名: 日本発生生物学会第39回大会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2006-06-03
• [学会発表] The rearrangement of visceralmusculature cells controlled by JNK signaling is involved in the left-right asymmetric looping of theanterior-midgut in Drosophila. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kiichiro Taniguchi, Shunya Hozumi, Reo Maeda, Shuichi Shirakabe, HirroFujiwara Takeshi Sasamura, ToshiroAigaki, Kenji Matsuno
  • 学会等名: 日本発生生物学会第39回大会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2006-06-01
• [学会発表] A genetic screen to identify genes required for left-rightasymmetry in Drosophilamelanogaster (2006)
  • 著者名/発表者名: Reo Maeda, Shunya Hozumi, Kiichiro Taniguchi, Syuichi Shirakabe, HirooFujikawa Takeshi Sasamutra, ToshiroAigaki, Ryutaro Nurakami, KenjiMatsuno
  • 学会等名: 日本発生生物学会第39回大会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2006-06-01
• [学会発表] ショウジョウバエ定型非筋ミオシンII重鎖Zipperは前胃の左右非対称な屈曲に必要である.
  • 著者名/発表者名: 奥村高志, 藤原普夫, 谷口喜一郎, 前田礼男, 穂積俊矢, 吉田匡, 中澤尚高, 中村充利, 草間岳史, 山本遙, 松野健治
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会第80回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 横浜
• [図書] 細胞工学 (2008)
  • 著者名/発表者名: 奥村高志, 川勝康弘, 谷口喜一郎, 松野健治
  • 総ページ数: 553-557
  • 出版者: 秀潤社
• [図書] Glycoscience Lab Manual (2008)
  • 著者名/発表者名: Ayukawa, T. and Matsuno K.
  • 総ページ数: 295-298
  • 出版者: Springer Verlag, Tokyo
• [図書] 蛋白質核酸酵素 (2007)
  • 著者名/発表者名: 穂積俊矢, 前田礼男, 谷口喜一郎, 松野健治
  • 総ページ数: 227-235
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 蛋白質核酸酵素 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中越英樹, 松野健治
  • 総ページ数: 119-125
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 細胞工学 (2006)
  • 著者名/発表者名: 穂積俊矢, 前田礼男, 谷口喜一郎, 松野健治
  • 総ページ数: 642-643
  • 出版者: 秀潤社
• [図書] Bionics (2006)
  • 著者名/発表者名: 前田礼男,穂積俊矢, 谷口喜一郎, 松野健治
  • 総ページ数: 70-71
  • 出版者: オーム社
• [備考]
  • URL: http://matsuno-lab.homeip.net/frame.html