PCP因子による卵管上皮における多階層をつなぐ極性形成機構の解明

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25291054
• 研究機関: 基礎生物学研究所
• 研究代表者: 藤森 俊彦 基礎生物学研究所, 初期発生研究部門, 教授 (80301274)
• 研究分担者: 小林 徹也 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (90513359)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: マウス / 卵管 / 細胞極性

研究実績の概要

マウス卵管上皮では、繊毛運動の向き、細胞の形態、内腔のヒダがそれぞれ卵管の長軸に沿っている。平面内細胞極性因子（PCP因子）を欠失する卵管上皮での表現型解析及びモザイク解析、培養系での極性形成の経時的観察を通して、PCP因子が多階層に渡って卵管上皮の形態形成をいかに制御しているかを明らかにすることを目的としている。細胞内の極性から、細胞の形態、組織の形態という多階層をつなぐ極性を制御する機構が存在すると考えられ、この機構の実態を明らかにすることを目標とした。
１）多階層の内、細胞の伸長した形態と卵管内腔に平行に形成されるヒダ（組織）の形態とを結ぶパラメーターとして、細胞の張力などの力学的な特性について理論的考察を進めた。その結果新たな力学モデルによって、細胞形態および配置に依存して決まる力学的特性により、ヒダ様構造の形態が制御される可能性が示唆された。
２）細胞のアピカル面および繊毛をそれぞれのマーカーとなる抗体を用いて染色することにより可視化し、発生段階にそっての細胞の伸長および繊毛形成の推移を解析した。アピカル面の輪郭はタイトジャンクションに局在する分子ZO1をマーカーに可視化し、共焦点顕微鏡で撮影した。細胞形態の定量化の為に、画像処理によりアピカル面の伸長、面の角度などを抽出する方法を共同研究により開発した。更にこれらについて、各変異体と野生型を解析し、それぞれのPCP因子が各階層のどこに関与するか考察した。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] Univ. of Louvain(ベルギー)
  • 国名: ベルギー
  • 外国機関名: Univ. of Louvain
• [国際共同研究] Harvard Univ.(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Harvard Univ.
• [雑誌論文] Distinct intracellular Ca2+ dynamics regulate apical constriction and differentially contribute to neural tube closure. (2017)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, M., Sato, M., Koyama, H., Hara, Y., Hayashi, K., Yasue, N., Imamura, H., Fujimori, T., Nagai, T., Campbell, RE., and Ueno, N.
  • 雑誌名: Development 巻: 144 ページ: 1307-1316
  • DOI: 10.1242/dev.141952
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A Wnt5 Activity Asymmetry and Intercellular Signaling via PCP Proteins Polarize Node Cells for Left-Right Symmetry Breaking. (2017)
  • 著者名/発表者名: Minegishi, K., Hashimoto, M., Ajima, R., Takaoka, K., Shinohara, K., Ikawa, Y., Nishimura, H., McMahon, AP., Willert, K., Okada, Y., Sasaki, H., Shi, D., Fujimori, T., Ohtsuka, T., Igarashi, Y., Yamaguchi, TP., Shimono, A., Shiratori, H., and Hamada, H.
  • 雑誌名: Dev Cell 巻: 40 ページ: 439-452
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2017.02.010
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Cell polarity formation during the mouse oviduct development. (2017)
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Fujimori
  • 学会等名: Joint Meeting of the German and Japanese Societies of Developmental Biologists
  • 発表場所: University of Kiel, (Kiel, Germany)
  • 年月日: 2017-03-15 – 2017-03-18
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 基礎生物学研究所・初期発生研究部門
  • URL: http://www.nibb.ac.jp/embryo/index.html