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2016 年度 実績報告書

マウス胚ノード基底小体の周縁方向極性の解析

研究課題

研究課題/領域番号 26650112
研究機関基礎生物学研究所

研究代表者

野中 茂紀  基礎生物学研究所, 時空間制御研究室, 准教授 (90435529)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード繊毛 / 左右性 / 発生学
研究実績の概要

哺乳類の発生ではノード繊毛の運動による左向きの水流が将来の左右非対称な形態形成を引き起こす。この繊毛は時計回りに回転運動するが、左と右に向かうときで角速度が変化する左右非対称な回転パターンを示す。それが粘性抵抗の違いによる結果なのか、構造的な非対称に基づく能動的なものなのかは決着がついていない。
そこで、ノード繊毛の体軸に対する方向性を検出すべく、光学顕微鏡の超解像技術を用い、繊毛基部にあの基底小体の方向性を、中心小体(centriole)のマーカーであるγ-tubulin、basal footのマーカーとされるODF2、それぞれに対する抗体による二重染色で検出することを試みた。
これは繊毛を有する母中心子(mother centriole)にのみbasal footが存在するという前提で計画した実験だったが、予期しなかったことに、ODF2抗体のシグナルは、ある程度の異方性はあるものの母娘両方の中心子に局在が見られた。そこでbasal footに局在するという文献報告のある他のタンパク質、centrin-1、galectin、ε-tubulinについても抗体染色を行ったが、いずれもbasal footらしき染色パターンは見いだせなかった。そのため、当初の最も大きな目的であった、basal footの方向性を検出するには至らなかった。
一方、母娘の区別はともかくγ-tubulinによってノード繊毛基部にある2つの中心子は見えたので、これが体軸に対して方向性を持つか調べたが、ノード繊毛が左向きの水流を作り始めるlate headfold期から非対称な遺伝子発現が見られる2体節期まで、発生ステージにかかわりなく基本的に偏りは見られなかった。この結果は「回転運動の非対称は粘性抵抗による結果である」ほうのモデルを弱いながらも支持する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 6件)

  • [学会発表] 生物学者が光学顕微鏡に期待するもの ~なぜライトシート顕微鏡は成功したか~2017

    • 著者名/発表者名
      野中茂紀
    • 学会等名
      第11回バイオイメージングフォーラム
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター(愛知県岡崎市)
    • 年月日
      2017-02-14
    • 招待講演
  • [学会発表] Application of light-sheet microscopy to cell and development biology(光シート顕微鏡の生物学応用とその改良)2016

    • 著者名/発表者名
      野中茂紀
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2016-11-26
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Application of light-sheet microscopy to cell and development biology2016

    • 著者名/発表者名
      野中茂紀
    • 学会等名
      3rd International Workshop on Image Sensors and Imaging Systems (IWISS2016)
    • 発表場所
      東工大田町キャンパス(東京都港区)
    • 年月日
      2016-11-18
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 光シート顕微鏡の改良と発生学・細胞生物学への応用2016

    • 著者名/発表者名
      野中茂紀
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会
    • 発表場所
      筑波大学東京キャンパス(東京都文京区)
    • 年月日
      2016-11-01
    • 招待講演
  • [学会発表] 光シート顕微鏡の改良と発生学・細胞生物学への応用2016

    • 著者名/発表者名
      野中茂紀
    • 学会等名
      第25回日本バイオイメージング学会学術集会
    • 発表場所
      名古屋市立大学薬学部(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-09-05
    • 招待講演
  • [学会発表] Visualization of gastrulating mouse embryo using light-sheet microscopy2016

    • 著者名/発表者名
      野中茂紀
    • 学会等名
      Janelia Workshop on Imaging Mouse Development
    • 発表場所
      HHMI Janelia Research Campus(米国バージニア州アッシュバーン市)
    • 年月日
      2016-06-29
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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