骨形成の足場であるコラーゲン結晶体を輸送する新規メカニズム

点击翻译按钮获取中文摘要

これまでに研究代表者は、ゼブラフィッシュのヒレ骨形成において中心的な役割を果たすコラーゲン結晶体 「アクチノトリキア」をライブで蛍光標識する手法を開発・確立してきた。任意のステージにおいてアクチノトリキアを蛍光標識した個体を経時観察した結果、アクチノトリキアが成長末端部に向かって移動する、すなわち一定の方向に運搬されることを見出している。さらに、十分に大きく成長したアクチノトリキアはヒレ骨の成長の間あるタイミングで移動を停止し、破骨細胞により分解されることも見出している。本年度は、さらに異なる蛍光色でアクチノトリキアを標識できる系を組み合わせることで、アクチノトリキアの成長パターンについて調べた。その結果、アクチノトリキアは成長末端部に移動する際にその周囲に新しく分泌されたコラーゲンが付加していくことで徐々にサイズを増していくが、予想外に非対称な付加成長のパターンを示した。すなわち、遠位・近位方向に対称に成長するのではなく、主に近位方向に向かって伸長していくという非対称な成長をすることが明らかになった。一方、放射状に配向しながら成長すると必ずそれぞれのアクチノトリキアの間の距離が増していくことになるが、興味深いことに古いアクチノトリキア同士の間には新しく形成されたアクチノトリキアが挿入されることで常にアクチノトリキアの間隔を一定に保つ機構があることを明らかにした。また、並行してすすめていたex vivo培養によるイメージングを改善し、より高解像で細胞とアクチノトリキアの相互作用の動態を捉えることが可能になった。この結果、破骨細胞が古くなったアクチノトリキアにアクチンリッチな仮足で巻きつき、伸長しながら溶かす（分解する）様子を捉えることに成功し、これまでに不明であったアクチノトリキア分解過程の詳細な機構が明らかになった。