研究課題
私たちの体は、頭尾・背腹・左右という3つの極性(体軸)を持っている。なかでも左右非対称な形態は、発生のどの時期において、どのような仕組みで生じる のか? 本研究の目的は，2つの異なる脊椎動物において、左右非対称性の起源を明らかにすることであった。すなわち、マウスにおいては、繊毛に依存して方向 性を持った水流が生じ、その水流を感知する機構を解明する。一方、繊毛に依存しない爬虫類や鳥類においては、繊毛がなくても対称性が破られる機構を調べる ことで非対称性の起源に迫る。これら2種類の脊椎動物における機構を比較することで、対称性が破られるメカニズムの多様性を明らかすることであった。本年 度は、以下のような研究成果を得た。1) 前年度には、マウスにおいては、ノードの不動繊毛が機械的刺激に対して反応することがわかった。次に、なぜノードの左側の繊毛だけが左向きの水流に反応するのかが、残された疑問であった。そこで、両側の不動繊毛の構造、特に繊毛基部に不均一な配置を示す構造がないかを、FIB-SEMなどの方法で観察した。しかし、期待された構造は見つからなかった。2) ニワトリのNodal遺伝子のエンハンサーを、ニワトリ胚へのエレクトロポレーション法で探索し、ヘンセン結節（ノード）の左側で特異的な活性を持つエンハンサーを、遺伝子近傍（3'側）に同定することができた。さらにそのエンハンサーを、約350bp内にマッピングすることができた。3) 爬虫類胚の脳で、Nodal遺伝子が左右非対称に発現する事を見出した。
2: おおむね順調に進展している
1)は目的とする結果を得ることはできなかった。2)は、目的であるノード特異的なエンハンサーを同定することができたので、予定通り。3)は、予想外の発見であった。全体を総合すると、概ね順調な進展と言える。
1)ノードの左側の繊毛だけが左向きの水流に反応する、新たな機構を考えて検証する。2)ニワトリNodal遺伝子のノード特異的なエンハンサーをさらにmappingして、結合する転写因子を同定する。3)爬虫類胚の脳でNodal以外の遺伝子（Lefty, Pitx2など）の発現を調べる。
すべて 2021 その他
すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 備考 (1件)
Nat. Commun.
巻: 12 ページ: 4071
10.1038/s41467-021-24295-2
巻: 12 ページ: 5482
10.1038/s41467-021-25464-z
https://www.riken.jp/press/2021/20210730_3/index.html
