2019 Fiscal Year Annual Research Report
Origin of morphological asymmetries
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17H01435
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
濱田 博司 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (00208589)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 左右非対称性 / 繊毛 / 母性因子 / エピジェネテイックス / カルシウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）ノードの繊毛が正しく形成される機構：微小管やアクチンなどの細胞骨格の関与を明確にするために、細胞骨格の動態を調べたところ、ミオシンがノード細胞の前側で活性化されていた。PCP因子のDachsous1,2の変異マウスでは、他のPCP因子の極性化が起こらず基底小体が後方へ移動できていなかった。
２）繊毛が運動性を獲得する機構：Ccdc11(Cfap53)の細胞内・繊毛内局在を、超高解像度の顕微鏡で調べたところ、ノード細胞においては、繊毛の基部のcentrosome satelliteに局在しており、その場所で種々のダイニン複合体を軸糸内へと運搬していることが示唆された。また、気管繊毛細胞でのみONになっている繊毛運動に必要な因子を探索したが、見出すことはできなかった。
３）ノード脇の不動繊毛が水流を感知する際のカルシウムの役割：Ca2+をトラップするタンパク質を利用して、ノード左後方の不動繊毛におけるCa2+の流入をブロックしたところ、Ca2+の流入が抑制され、ノードでの左右非対称な遺伝子発現が遅延した。以上より、GCaMP6で検出された不動繊毛からの非対称なCa2+の流入は、ノードでの非対称性の生成に必要であることが判った。
４）不動繊毛が水流を感知すると、Crown cellに何が起こる？：Bicc1と呼ばれるRNA結合タンパク質は、Cerl2 mRNAの3'-UTR（とくに保存された200b）を認識して結合することがわかった。また、Bicc1が結合したのちに、Ccr4と呼ばれるRNA分解酵素を含む複合体がリクルートされることで、Cerl2 mRNAが分解される。
５）Epigeneticsを制御する因子の母性因子としての役割：卵細胞特異的KOマウスとzygotic KOマウスでphenotypeを示す遺伝子を探索した結果、２つの遺伝子を見つけた。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Nodal paralogues underlie distinct mechanisms for visceral left-right asymmetry in reptiles and mammals.2020
Author(s)
Kajikawa, E., Horo, Ide, T., Mizuno, K., Minegishi K., Hara, Y., Ikawa Y., Nishimura H., Uchikawa, M., Kiyonari, H., Kuraku Y.*, and Hamada, H.
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Journal Title
Nature Ecol. Evol.
Volume: 4(2)
Pages: 261-269
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Ciliogenesis-coupled accumulation of IFT-B proteins in a novel cytoplasmic compartment.2019
Author(s)
Lamri, L.*, Twan, W.K.*, Kato, T., Botilde, Y. , Yoshiba, S., Asai, Y., Nabeshima, R., Takaoka, K., Shinohara, K., Mizuno, K. and Hamada, H.
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Journal Title
Genes to Cells
Volume: 24
Pages: 731-745
DOI
Peer Reviewed
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