キラルなアクチン動態が細胞キラリティを誘導する機構の解明

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生物は、体の外形や内部構造に左右非対称な形態や機能を持ち、その形成は、遺伝的に厳密に制御されている。近年、細胞の形態や動きにも左右性が見られることが明らかになりつつあり、それは細胞のキラリティと呼ばれる。ショウジョウバエでは、細胞キラリティが、組織のキラリティである左右非対称性形成に働くことが示されている。また、培養細胞やin vitroの系ではアクチン繊維の動態にキラリティがあることが示されている。しかしながら、これらアクチンのキラルな動態が、どのように細胞のキラリティを誘導できるかは明らかにされていない。本研究課題では、細胞キラリティによる左右性形成機構の重要な課題である分子のキラルな動態による細胞キラリティの誘導機構を解明することを目的とした。これまてショウジョウバエ胚の後腸をモデル系として、アクチン細胞骨格系の動態の観察を試みてきたが、腸管が胚の深部にあることと腸管自体がねじれていくことのため、観察が難しかった。このため、de novoでキラリティを誘導できる幼虫の表皮を用いたイメージングを行った。表皮細胞にMyosin1Dを強制発現させると細胞キラリティが誘導されることが示されている。GAL4-UASシステムを用いて表皮全体でMyosin1D-RFPあるいはMyosin1C-RFPとアクチン繊維を標識するマーカーであるLifeact-GFPを強制発現し、幼虫を麻酔した状態で表皮の観察を行った。Myosin1Dの細胞キラリティの誘導能とアクチンの渦巻きの誘導能は、 アクチンと相互作用するモータードメインにあることがわかっている。そこで、Myosin1Dのモータードメインの一部を左向き活性のないMyosin1Cとスワップすることにより、キラリティ誘導を担うドメインの探索を行った。