研究課題
左右相称動物の多くは、その外部形態や内臓器官に左右非対称性を示します。脊椎動物を用いた研究から、左右軸形成に関与する遺伝子が多数同定され、その分子機構が明らかになりつつあります。しかしながら、左右軸情報をもとに個々の細胞の変化が臓器形態の左右非対称性につながるプロセスについては、ほとんど明らかになっていません。これまでの私たちの研究から、遺伝学的手法が駆使できるショウジョウバエの消化管をモデルとして、ショウジョウバエの消化管を構成する上皮細胞において細胞レベルの左右極性があることが初めて明らかになりました。本研究課題では、左右非対称性の形成過程における細胞レベルの左右極性化の分子機構を明らかにし、左右非対称な臓器形態ができるプロセスを理解することを目的としています。ショウジョウバエの消化管の左右非対称性に異常を示す複数の突然変異体において、細胞の形状および中心体の位置を詳細に調べたところ、野生型では左右極性示す一方、これらの突然変異体では細胞レベルの左右極性が反転したり、極性が失われることが明らかになりました。野生型胚や突然変異体胚において、細胞レベルの左右極性は、臓器形態が左右非対称になるよりも前に観察されます。このことから、細胞レベルの左右極性と臓器形態の左右非対称性には関連があることが推測されました。特に、臓器形態に物理的に影響を与えると考えられる細胞の形状について詳細に調べたところ、野生型胚において細胞間接着に関与するDE-Cadherin(DE-Cad)の細胞内分布に偏りが観察されました。一方、消化管の左右非対称性が反転するMyo31DF突然変異体では、DE-Cadの細胞内分布の偏りが反転していました。これらの結果から、Myo31DFを介したDE-Cadの細胞内分布の極性化が細胞形状の左右非対称性を作り出し、消化管の左右非対称な形態を生み出していることが示唆されました。
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Science
巻: 333 ページ: 339-341
DOI:10.1126/science.1200940
