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神経管は、神経上皮細胞層が前後軸方向に陥入して形成されるが、その変形機構は未だ不明な点が多い。我々はこれまでに、神経管陥入時の神経上皮細胞層apical面において、ミオシンが一定の方向に極性を持って活性化する現象を見出した。そこで本研究では、この平面内極性を伴った神経上皮細胞のapical収縮の制御機構を明らかにし、上皮細胞層変形のための新しいシグナル伝達系の解明をめざす。まず、種々の系で平面内極性を制御するPCP制御分子について、神経管陥入時のミオシン活性化の平面内極性形成への関与を検討する。また活性化ミオシンの極性を制御する実働分子、すなわち背腹軸方向に極性を持って活性化または局在し、極性のあるミオシン活性化を引き起こす分子の探索を行う。さらに、見出したシグナル分子による神経上皮細胞の動態への影響を、ライブイメージングにより可視化する。
(1) 神経管上皮細胞においてPCP制御分子の一部がapical面で背腹軸方向に極性化していることを見出した。
(2) RhoGEFのひとつが陥入期の神経管で強く発現していることをin situ hybridizationで確認した。また、このRhoGEFが神経管のapical junctionに局在することも見出した。さらにこのRhoGEFのノックダウンを行うと神経管形成が著しく阻害され、活性化ミオシンの極性を持った分布も損なわれた。
(3) EGFP-ZO1を神経管に発現し、神経管陥入時の個々の神経上皮細胞の形態・動態をライブイメージングにより解析する系を確立した。
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