キラルな細胞形態を組織の左右非対称性に変換する細胞挙動に関する研究

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ショウジョウバエ胚後腸は、単層上皮の管とそれを被う内蔵筋から成る器官であり、発生過程において、後方から見て左ネジ方向に90度捻転します。申請者の所属する研究室のこれまでの成果によって、後腸の左ネジ方向の90度捻転は、後腸上皮細胞の頂端側における細胞接触面の形態がキラルになることで起こることが示唆されています(Taniguchi et al., Science, 2011)。この研究で行われたコンピュータ・シミュレーションによって、後腸の捻転に先だって、後腸上皮細胞の頂端側の形態がキラルになり、この形態ぶ左右対称化していく過程で、後腸上皮の管の左ネジ捻転が起こりうることが確認できました。この結果は、細胞レベルのキラリティーが、組織形旨態の左右非対称性に変換されていることを示唆しています。これまでのコンピュータ・シミュレーションの結果によって、キラルな形態をとった上皮細胞が、安定で、左右対称な形態に変化することは、後腸上皮の管の左ネジ90度捻転を起こすのに十分であることが示唆されています。しかしながら、細胞キラリティーの形成メカニズムやその実態には不明な部分が多く残されています。本研究において細胞キラリティーは個々の細胞によって独立に形成されることを明らかとしました。さらに、コンピュータ・シミュレーションにより細胞キラリティーを再現することに成功しまし、細胞キラリティーの形成には細胞間で働く機械的な力で重要であることを明らかとしました。本研究により、細胞キラリティーが生体内で形成されるメカニズムの一部を解明できたと考えています。