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からだの左右非対称性は、動物形態の基本的属性の一つである。我々は、ショウジョウバエの左右非対称性の研究を、世界に先駆けて行ってきた。構造が単純な胚の後腸に注目して研究を進めたところ、その左右非対称な形態は、後腸上皮の管が左ネジ方向に90度回転することで形成されることがわかった。この左ネジ回転が起る過程の上皮細胞の形態変化を観察、計測したところ、左ネジ回転の前に、上皮細胞の頂端面(消化管の内面側)の形態がキラルになることがわかった。研究代表者は、この新規な細胞の平面極性を、planar ceu chirahty(PCC)と命名した。
PCCにおいて認められる上皮細胞形態のキラリティが、すでに知られている細胞極性と共通した機構を介して形成されている可能性がある。細胞の中心に対する中心体の位置の偏りは、細胞の極性化の指標となるが知られている。後腸上皮の頂端面の重心(中心)に対する中心体の位置を測定したところ、中心体は、右側に偏って分布していた。この結果は、PCC形成においても、すでに知られている細胞極性の構成要素が、何らかの機能をはたしていることを示唆している。
我々のこれまでの研究から、後腸の左ネジ回転に必要な遺伝子が同定されている。MyosinID(MyoID)突然変異体では、後腸の捻転が反転(鏡像化)し、E-cadherin(DE-cad)の突然変異体では、これがランダム化する。これらの突然変異体のPCCを調べた結果、MyoID突然変異体では、PCCが鏡像化し、DE-cad突然変異体では、PCCが消失した。この結果は、PCCが、後腸の捻転の方向と対応していることを示唆している。これらの知見を総合すると、(1)PCCは、DE-cadに依存して形成される、(2)MyoIDは、DE-cadに依存して形成された鏡像のPCCを逆転させていることが考えられた。
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