ショウジョウバエの左右性を逆転させるsoutherの責任遺伝子の同定と機能の解析

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左右相称動物においても、内臓には左右非対称な形態が観察される場合がある。近年、脊椎動物において、左右非対称性形成に関する多くの知見が得られているが、旧口動物においては、この機構はほとんど理解されていない。そこで、遺伝学的手法が駆使でき、発生学的に理解の進んでいるショウジョウバエを用いて研究を行った。これまでの結果から、正常な中腸と後腸の左右非対称形成には、Myo31DFがアクチン細胞骨格依存的に、後腸上皮細胞で機能することが必要であることが示唆された。しかし、内臓の左右非対称成形成におけるミオシンの詳細な機能は明らかにされていない。まずはじめに、Myo31DFが機能している時期の同定を行なった。UAS-GAL4システムを用いて、Myo31PF突然変異体胚において、時期特異的にMyo31DFが後腸で過剰発現し、Myo31DFの機能が回復する。この原理により、Myo31DFが機能している時期を特定した。その結果、Myo31DFは、後腸が左右非対称性を形成する以前に必要であることが示唆された。続いて、Myo31DFとMyo61Fの機能の同定を行なった。以前の結果から、Myo31DFとMyo61Fは消化管の左右非対称形成において拮抗的に機能することが示唆された。この2つのミオシンの様々なドメインを欠失した蛋白質を過剰発現することにより、野生型の蛋白質を過剰発現させた胚の表現型が観察されるかを調べることにより、左右非対称な形態形成に必要なドメインを探索した。その結果、Myo31DFでは、アクチン結合ドメインやATP結合ドメイン、カルモジュリン結合ドメインが必要であることが示唆された。Myo61Fでは、アクチン結合ドメインやATP結合ドメインのみが必要であることが示唆された。