ショウジョウバエ胚におけるコンパートメント境界を形成する分子基盤の解明

【研究目的】発生中の生物が組織内の特定の位置に器官を生み出すためには、組織を構成する細胞が自らの位置を知り、その位置情報に従って特定の細胞集団(コンパートメント)を形成する必要がある。さらに、特定のコンパートメントに属する細胞は、隣のコンパートメントの細胞と混ざり合わないように、お互いを区切る「境界」を形成しなければならない。コンパートメント形成のメカニズムの解明は発生学の中心課題の一つであるが、実際に境界を形成する分子実体は未だ不明のままである。本研究では、コンパートメント境界を形成する構造とそれを構成する分子群を明らかにすることを目的とする。【研究方法】ショウジョウバエの胚の体節は、前後軸に沿ってEngrailed (En)蛋白質を発現する後部コンパートメントとこれを発現しない前部コンパートメントに分けられる。コンパートメント境界を形成する2つの細胞の接着面を、接着斑adherens junctionの構造に注目しながら、電子顕微鏡を用いて解析する。また、コンパートメント境界において接着斑を構成する細胞接着分子E-cadherinおよびその裏打ち蛋白質β-cateninの集積を、免疫電子顕微鏡を用いて観察する。【研究成果】細胞間接着部位に存在する接着斑は、電子顕微鏡下において電子密度の高い構造として認識された。胚の上皮を広い範囲で調べたところ、接着斑が非常に明瞭に認められる場合(細胞間)と、明らかな構造が認められない場合があることがわかった。現在、これらの2つの場合が、コンパートメント境界と関連性があるか否か、詳細に検討を進めている。今後は、その分子基盤まで明らかにしたいと考えている。

【研究目的】発生中の生物が組織内の特定の位置に器官を生み出すためには、組織を構成する細胞が自らの位置を知り、その位置情報に従って特定の細胞集団(コンパートメント)を形成する必要がある。さらに、特定のコンパートメントに属する細胞は、隣のコンパートメントの細胞と混ざり合わないように、お互いを区切る「境界」を形成しなければならない。コンパートメント形成のメカニズムの解明は発生学の中心課題の一つであるが、実際に境界を形成する分子実体は未だ不明のままである。本研究では、コンパートメント境界を形成する構造とそれを構成する分子群を明らかにすることを目的とする。【研究方法】ショウジョウバエの胚の体節は、前後軸に沿ってEngrailed (En)蛋白質を発現する後部コンパートメントとこれを発現しない前部コンパートメントに分けられる。コンパートメント境界を形成する2つの細胞の接着面を、接着斑adherens junctionの構造に注目しながら、電子顕微鏡を用いて解析する。また、コンパートメント境界において接着斑を構成する細胞接着分子E-cadherinおよびその裏打ち蛋白質β-cateninの集積を、免疫電子顕微鏡を用いて観察する。【研究成果】細胞間接着部位に存在する接着斑は、電子顕微鏡下において電子密度の高い構造として認識された。胚の上皮を広い範囲で調べたところ、接着斑が非常に明瞭に認められる場合(細胞間)と、明らかな構造が認められない場合があることがわかった。現在、これらの2つの場合が、コンパートメント境界と関連性があるか否か、詳細に検討を進めている。今後は、その分子基盤まで明らかにしたいと考えている。