昆虫の羽化翅に見られる三次元的な折れたたみの形成機構とその意義

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本研究はショウジョウバエの蛹期の翅上皮組織をモデル系として、”組織収納”という新たな視点から形態形成を捉え、昆虫の翅をモデル系として限られた空間で正確な収納を可能にする折れたたみ制御の基本原理を明らかにすることを目的としている。昨年度までに、1)組織と周辺環境(クチクラ)の接着を時空間的に制御することにより、翅上皮組織の安定した三次元パターンが決定すること2)三次元パターン形成の過程で、細胞アピカル面に局在する２種類のプロテアーゼによって接着構造が積極的に分解されること3)細胞の形状制御に関与する分子としてよく知られるミオシン調節軽鎖sqhを翅の一部でノックアウトした場合にも、正常な折れたたみが形成されることなどを見出している。これらの結果は、組織の形態形成における組織の周辺環境の制御の重要性を示唆しており、これまでによく知られるアクトミオシンを介した制御とは異なる新規の形態形成メカニズムを提唱できると考えられた。そこで、本年度(４月～６月の３カ月間)は、昨年度までに発見した形態形成メカニズムに関して結果をまとめて論文を執筆した。また、論文執筆に際して、共焦点顕微鏡画像を定量解析することでより説得力が増すと判断し、昨年度までに取得していたデータの定量解析を追加で行った。具体的には、コントロール系統やプロテアーゼをノックダウンした系統で観察される接着構造の蛍光輝度を定量し、接着構造の分解プロセスの時空間動態を解析した。