シグナルと力のゆらぎが上皮組織の可塑性を支配するしくみ

信号和力波动如何控制上皮组织的可塑性

• 批准号: 19H00996
• 负责人: 林 茂生
• 金额: $ 28.87万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H00996/
• 关键词: アクチン; 管腔形成; ショウジョウバエ; ライブイメージング; シミュレーション; ミオシン; DAAM; Zasp; 管形成; 気管; 管状上皮; Rhoシグナル; 細胞極性; 上皮; 形態形成; シグナル; ゆらぎ; ロバストネス; メカノバイオロジー; ERKシグナル; EGF受容体; 上皮形態形成; 力学; 数理科学

発生中の上皮組織は細胞の形態、収縮、運動の状態が細胞自律的な要因でばらつくゆらぎ(ノイズ)の高い状態にある。形態形成が進行するためには細胞のゆらぎ 状態が組織中で統御され、一貫した運動に収束させる必要がある。本研究ではショウジョウバエ胚上皮においてゆらぎを統御する二つのしくみ、分子シグナル と 力学シグナル、について検討する。2022年度は管状上皮の気管におけるアクチンの小集合体(アクチンナノクラスター)が周長方向に等間隔に整列したケーブルに配列する仕組みをの分子機構を追求した。アクチ ンナノクラスターは100nm程度の楕円形の形状で管腔面に接するアピカル細胞膜上で高度に揺らいだ分布を示し、高速で集合離散していた。定量解析の結果、アクチンナノクラスターの極性は管組織の極性化状態を検知して異方的に配向すること、そしてその極性を決める分子（アクチン重合因子、クロスリンカー）を同定した。さらにアクチンナノクラスター同士の融合と安定性にも異方性が検出された。これらの結果はアクチンナノクラスターを最小単位とするアクチンケーブルの編成機構が、高次のアクチンネットワーク形成がボトムアップ的な、創発的な機構で構築されることを示している。これらの知見をもとにしてアクチン分子の動態を再現する分子ダイナミクスシミュレーションを構築した。パラメーターの検討を重ねて現実的なアクチン動態を再現するモデルの構築に成功した。このモデルを利用してアクチン重合因子、クロスリンカーなどの貢献を検討することで各分子の物理的な貢献をあきらかにすることができた。

The morphology, contraction, and movement of cells in the epithelial tissue are the main factors of cell autonomy in epithelial tissue. The formation of morphology is in progress and the cells are in progress. The state is in the organization and is in control. This study is based on the embryonic epithelial embryonic epithelium and the molecular シグナルとMechanics of science and technology. 2022 Tubular Epithelial Tube Small Collection (アクチンナノクラスター) in the circumferential direction and at equal intervals.アクチンナノクラスターは100nm degreeの楕円shapedのshapedでluminal surfaceにConnectionするアHigh-speed and discrete distribution of high-speed and high-speed components on the cell membrane. The results of quantitative analysis, the polarization state of the tube tissue and the knowledge of the different prescriptions To the すること, そしてそのpolar をdetermine める molecule (アクチン coincidence factor, クロスリンカー) を同定した.さらにアクチンナノクラスター同士のfusionと stability にもisotropy が検出された.これらのRESULTSのアクチンネットワーク formed the がボトムアップな, the organization that created the 発でconstructed the されることをshow している.これらの知见をもとにしてアクチンmoleculeのdynamicをReproductionするmoleculeダイナミクスシミュレーションをconstructedした.パラメーターの検问を重ねてappearsなアクチンdynamicをreproductionするモデルのconstructsにsuccessした.このモデルを utilizes してアクチン coincidence factor, クロスリンカーなどのcontributionを検Discuss the contribution of each molecule to the physics of each molecule.

项目成果

Shaping ECM nanostructures of the olfactory organ by dynamic plasma membrane invaginations and ECM nanostructures essential for olfaction in Drosophila

通过动态质膜内陷塑造嗅觉器官的 ECM 纳米结构和果蝇嗅觉必需的 ECM 纳米结构

• 发表时间: 2022
• 作者: Yosuke Ogura;Mustafa M. Sami;Housei Wada ;Shigeo Hayashi;林 茂生
• 通讯作者: 林 茂生

polished ricemediates ecdysone‐dependent control ofDrosophilaembryonic organogenesis

精米介导果蝇胚胎器官发生的蜕皮激素依赖性控制

• DOI: 10.1111/gtc.12841
• 发表时间: 2021
• 期刊: Genes to Cells
• 影响因子: 2.1
• 作者: Taira Yuki;Wada Housei;Hayashi Shigeo;Kageyama Yuji
• 通讯作者: Kageyama Yuji

Epidermal growth factor receptor signaling protects epithelia from developmental instability during Drosophila embryogenesis

表皮生长因子受体信号传导保护上皮细胞在果蝇胚胎发生过程中免受发育不稳定的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Yosuke Ogura;Mustafa M. Sami;Housei Wada ;Shigeo Hayashi;林 茂生;Shigeo Hayashi;板倉由希;Shigeo Hayashi;Yuki Itakura;稲垣幸;吉田健太郎
• 通讯作者: 吉田健太郎

多様な微小構造を持つショウジョウバエの感覚受容器におけるOsirisファミリー遺伝子の発現

Osiris家族基因在果蝇不同微结构感觉受体中的表达

• 发表时间: 2020
• 作者: Itakura Yuki;Sun Zhengkuan;Inagaki Sachi,Wada Housei,Hayashi Shigeo;Inagaki Sachi,Itabashi Takeshi,Onoue Kenta,Okayama Satoko,Yonemura Shigenobu,Iwane Atsuko,Hayashi Shigeo;Itakura Yuki,Sun Zhengkuan,Inagaki Sachi,Wada Housei,Hayashi Shigeo;孫正寛
• 通讯作者: 孫正寛

Two-step regulation of trachealess ensures tight coupling of cell fate with morphogenesis in the Drosophila trachea

• DOI: 10.7554/elife.45145
• 发表时间: 2019-08-23
• 期刊: ELIFE
• 影响因子: 7.7
• 作者: Kondo, Takefumi;Hayashi, Shigeo
• 通讯作者: Hayashi, Shigeo