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2020 年度 実施状況報告書

Wntと平面細胞極性因子の相互作用による細胞極性の形成

研究課題

研究課題/領域番号 18K14720
研究機関基礎生物学研究所

研究代表者

三井 優輔  基礎生物学研究所, 分子発生学研究部門, 助教 (70634129)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード平面細胞極性 / Xenopus / Wnt / イメージング / 超解像イメージング / PCP
研究実績の概要

1. Wnt11がコアPCP因子に対してどのような影響を与えるのかを理解することは本研究の根幹である。重要なことにアニマルキャップ領域でVangl2を過剰発現させると内在性のFz7が集積することを見出し、Fz7タンパク質が安定化されることが示唆された。このFz7がVangl2と同一細胞上なのか、隣接細胞なのかを割球打ち分け実験により検討したところ、同一細胞であることが示唆された(シス複合体)。更にこのようなシス複合体はWnt11の過剰発現により不安定化されることが示唆された。
2. コアPCP因子複合体のトポロジーを超解像イメージングなどにより直接解析することができれば、WntがコアPCP因子に及ぼす影響を理解できるのではないかと考え、新たに導入したspinning disc式共焦点顕微鏡を用いてsuper resolution radial fluctuation(SRRF)法を検討した。具体的には細胞膜トレーサーのmembrane-GFPもしくはmembrane-RFPのmRNAをXenopus胚の同一割球、あるいは別割球に顕微注入して、原腸胚、あるいは神経胚まで培養し、ホルマリン固定後SRRF法で観察を行った。その結果、同一細胞で発現させたmembrane-GFPとmembrane-RFPは大部分重なり、画像上でほとんど分離しなかったが隣接細胞で発現させたそれらの膜トレーサーは画像上で分離が認められた。このときの各トレーサーの画像上の重心位置を定量したところ、同一細胞での発現時、隣接細胞での発現時の間で統計的に有意な差が見られた。このことから今後コアPCP因子の複合体を解析するための重要な基礎データが得られた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

Wnt11非存在化でのコアPCP因子の挙動について、新たな知見が得られたことと超解像イメージングについて、技術的進展が得られたことから、概ね順調に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

現在、Wnt11存在時のコアPCP因子の挙動、特に各因子間のトポロジーを理解することが最重要項目である。割球打ち分け実験と超解像イメージングを組み合わせて、コアPCP因子がどのような複合体を形成するか解析を進める。

次年度使用額が生じた理由

成果を公表するにあたり、引き続き解析が必要であることから2021年度も研究を継続して行う。このため、次年度使用額が生じた。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Heparan Sulfate Proteoglycan Clustering in Wnt Signaling and Dispersal2020

    • 著者名/発表者名
      Mii Yusuke、Takada Shinji
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 8 ページ: 631

    • DOI

      10.3389/fcell.2020.00631

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Improvement of Phycocyanobilin Synthesis for Genetically Encoded Phytochrome-Based Optogenetics2020

    • 著者名/発表者名
      Uda Youichi、Miura Haruko、Goto Yuhei、Yamamoto Kei、Mii Yusuke、Kondo Yohei、Takada Shinji、Aoki Kazuhiro
    • 雑誌名

      ACS Chemical Biology

      巻: 15 ページ: 2896~2906

    • DOI

      10.1021/acschembio.0c00477

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heparan Sulfate Clusters Regulate Distribution and Signaling of Wnt Morphogens2020

    • 著者名/発表者名
      Mii Yusuke
    • 雑誌名

      Trends in Glycoscience and Glycotechnology

      巻: 32 ページ: E205~E211

    • DOI

      10.4052/tigg.2006.7e

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Mutual interactions of Wnt11 and core PCP components organize PCP and spatial distribution of Wnt112021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Mii
    • 学会等名
      遺伝研研究会 Wnt研究会2021
  • [学会発表] Wntによる平面細胞極性の方向づけの分子メカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      三井優輔、高田律子、松山誠、高田慎治
    • 学会等名
      第53回日本発生生物学会大会(誌上開催)
  • [学会発表] 平面細胞極性におけるWnt11の局在化メカニズムの解析2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木美奈子、高田慎治、三井優輔
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会

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公開日: 2024-12-25  

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