ライブイメージングを利用した体節の分節化・上皮化機構の研究

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体節の分節化や上皮化にはNotchやEph等の細胞間の連絡を介したシグナル伝達系が重要であり、既に、これらの遺伝子を破壊すると体節の形成が乱れること、一部の関連遺伝子については予定体節領域でmRNAの発現が分節に同調しながら周期的に変化すること等が知られている。ところがこれらのシグナル伝達系が体節形成に果たす役割はいまだ完全に理解されていない。なぜなら、NotchやEphなどのシグナル伝達分子は、隣り合う細胞間にシグナルのやり取りを成立させる分子であり、その役割を十分に理解するためには予定体節域でのタンパク質の組織分布や細胞内局在、さらにはこれらのシグナルがどのようなパターンで活性化されているかを知る必要があるからである。RNAの細胞内局在を可視化する方法を開発し、分節パターンの形成時にNotchシグナルの活性が振動していることを明らかにした.そのパターンは、細胞内で周期的にON-OFFを繰り返すことに加え、予定体節細胞集団でみると、集団として位相同期していることがわかった.局所的にNotchシグナルの発生を変化させることで、全体の振動パターンを変化させることも可能であったことから、細胞を単位とする振動子がNotchを介して細胞間相互作用することで、集団として同調した振動を作り出していることが明らかになった.