古典的Wntシグナルによるショウジョウバエ消化管の左右非対称な形態形成機構の研究

经典Wnt信号传导研究果蝇胃肠道不对称形态发生机制

• 批准号: 11J09680
• 负责人: 黒田 純平
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Osaka University (2012)Tokyo University of Science (2011)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J09680/
• 关键词: ショウジョウバエ; Wntシグナル; 左右非対称性; 消化管

私の所属する研究室では、無脊椎動物の左右非対称性形成機構を理解するために、遺伝的手法が駆使できるモデル生物であるショウジョウバエの消化管の左右非対称性に注目し、研究を行ってる。私はこの研究において、Wntシグナルがショウジョウバエ胚消化管前方部の左右非対称性形成に重要な役割を果たしていることを明らかとした。しかしながら、生物の左右非対称性形成におけるWntシグナルの機能については理解がすすんでいない。ショウジョウバエ胚消化管前方部の左右非対称性形成における、Wntシグナルの機能を明らかとするために、交付申請書の研究実施計画にしたがって以下の内容について調べた。消化管前方部の左右非対称性形成にWntシグナルが必要であることから、消化管前方部におけるWntシグナルの活性化が左右非対称である可能性が考えられた。これを調べるために、Wntシグナルの標的遺伝子であるfrizzled3(fz3)のエンハンサー領域にlacZを組み込んだトランスジーンを、野生型胚に持たせ、lacZ遺伝子の発現について調べた。この結果、消化管前方部におけるlacZの発現に左右非対称性は観察されなかった。このことから、Wntシグナル自体に左右非対称性はなく、Wntシグナルはその他の左右非対称性形成因子の活性を調節している可能性が考えられた。また、共同研究者によって、消化管前方部の左右非対称性形成には、Wntシグナルの他にJNKシグナルや、アクチン細胞骨格と相互作用するMyosinIIが重要な役割を果たすことが明らかとされている。そこで、JMKシグナル構成因子であるpuckerdのエンハンサー領域にGFPを組み込んだレポータージーンをWnt4突然変異系統に持たせ、GFPの発現について調べたが、Wnt4突然変異系統胚におけるGFPの発現レベルは野生型胚と比較して変化はなかった。これらの結果から、消化管前方部の左右非対称性形成において、WntシグナルとJNKシグナルは、それぞれ独立に機能していることが示唆された。次に、WntシグナルとMyosinIIとの関係を調べるために、Wnt4突然変異体胚において、MyosinIIの活性化を調節するRho kinaseの活性化型遺伝子を強制発現させたときの消化管前方部の左右非対称性を観察した。その結果、Rhokinaseの活性化型を強剃発現したWnt4突然変異体胚では、消化管前方部の左右非対称性の異常が亢進していた。このことから、消化管前方部の左右非対称性形成において、Wnt4によるMyosinIIとアクチン細胞骨格の調節が重要な役割を果たしている可能性が示唆された。

The research laboratory is responsible for understanding the asymmetric mechanisms of invertebrates and their digestive tracts. In this study, the relationship between the two sides of the digestive tract was discussed. In the case of biological asymmetry, it is necessary to understand the relationship between the two. The study implementation plan for the delivery of the application shall include the following contents: The formation of left-right dissymmetry in the anterior part of the digestive tract may be necessary for Wnt, and the activation of Wnt in the anterior part of the digestive tract may be possible for left-right dissymmetry. Wnt: W The result is that the anterior part of the digestive tract is not symmetrical. The possibility of regulating the activity of the left and right asymmetric formation factors of the self and the other is examined. In addition, co-investigators noted that Myosin II plays an important role in the development of left and right asymmetry in the anterior part of the digestive tract. JMK is a component of GFP in the field of puckerd, GFP in the field of Wnt4, GFP in the field of Wnt4 The result is that the anterior part of the digestive tract is asymmetrical, and the anterior part of the digestive tract is asymmetrical. In addition, the relationship between Wnt and Myosin II was regulated by Wnt4 mutation, and the activation of Myosin II was regulated. The activated gene of Rho kinase was stressed and the left and right asymmetry of the anterior digestive tract was observed. As a result, Rhokinase activity was strongly expressed in Wnt4, and the abnormality of left and right asymmetry in the anterior part of digestive tract was increased. The possibility of the formation of asymmetry in the anterior part of the digestive tract, Wnt4, Myosin II and the regulation of the skeletal structure of the digestive tract, which is important for the development of the digestive tract, is shown.

项目成果

Wnt signal plays an essential role in the left-right asymnetric developnent of the enbryonic gut in Drosophila

Wnt信号在果蝇胚胎肠道左右不对称发育中发挥重要作用

• 发表时间: 2012
• 作者: Junpei Kuroda;Mitsutoshi Nakamura;Masashi Yoshida;Haruka Yamamoto;Takaaki Maeda;Kiichiro Taniguchi;Naotaka Nakazawa;Ryo Hatori;Akira Ishio;Ayumi Ozaki;Shunsuke Shimaoka;Tamiko Ito;Hironao Iida;Takashi Okumura;Reo Maeda;Kenji Matsuno;藤永 貴久;金子博;Junpei Kuroda
• 通讯作者: Junpei Kuroda