I型ミオシンを根源とする細胞のキラリティによる器官の左右非対称性形成機構の解明

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2022年度では、後腸の捻転方向に関して、Myo31DFによる野生型形態、およびMyo61Fによる鏡像型形態を決定する、ミオシンの構造上の領域を同定することを目的とした。I型ミオシンであるMyo31DF、Myo61Fの構造は、アクチンフィラメントと結合するヘッドドメインと、IQ・テールドメインに大きく分けられる。先行研究より、ヘッドドメインが、Myo31DFとMyo61Fの、後腸の捻転方向を決定する活性に重要であることが示唆されている。本研究では、ヘッドドメインの中でも、アクチン動態を制御すると考えられる領域(アクチン結合領域)に着目し、これら2つのミオシン間で、アクチン結合領域の入れ替えを行い、後腸の捻転方向を決める活性が入れ替わるか検証を行った。アクチン結合領域がMyo31DFのものであるMyo61F、およびアクチン結合領域がMyo61FのものであるMyo31DFのそれぞれのキメラミオシンを、GAL4/UASシステムを用いてショウジョウバエ胚で発現させるためのUAS系統を作出した。これらのキメラミオシンを、後腸特異的に強制発現させた結果、領域を入れ替えることで捻転方向を決める活性も同時に入れ替わったことが明らかになった。これらの結果から、アクチン結合領域は、Myo31DFとMyo61Fの捻転方向を決定する活性に十分であることが示唆された。今後、後腸上皮細胞のキラリティ形態解析、およびショウジョウバエ血球細胞を用いたアクチン動態のライブイメージング観察についても同様の実験を行い、アクチン結合領域が器官、細胞の各階層におけるキラリティ形成において重要であることを示したい。