ミオシンIに依存してキラルな細胞変形を誘発するアクチン・メゾ複雑体の研究
計画研究の概要
キラリティとは、ある対象とその鏡像が重ならない性質のことである。多くの動物の器官はキラリティを示し、その形成は細胞レベルのキラリティ（細胞キラリティ）によって駆動される。研究代表者は、ショウジョウバエMyosinIC（MyoIC）とMyosinID（MyoID）が、それぞれ、器官と細胞のキラリティを左手型（鏡像型）、右手型（野生型）に決定することを示した。ショウジョウバエ幼虫表皮でMyoICやMyoIDを強制発現させると、細胞のキラルな変形と、からだのねじれを誘発できる。研究代表者は、この幼虫の表皮細胞において、キラルなアクチン・メゾ複雑体が形成されることに明らかにした。しかし、アクチン・メゾ複雑体の構造や、これが細胞のキラルな変形を誘発しているかは不明である。
そこで、本研究では、アクチン・メゾ複雑体の構造を解明し、それによってキラルな機械的力が誘発されるのを明らかにすることを目的とする。これを実現するために、超解像度顕微鏡を用いて、アクチン・メゾ複雑体の構造を明らかにする。さらに、GEMs法を用いて、アクチン・メゾ複雑体の形成過程で生み出される機械的力の方向、大きさを定量する。
主な研究業績
- Sakamura, S., Hsu, F.-U., Tsujita, A., Abubaker, M. B., Chiang, A.-S., Matsuno, K. Ecdysone signaling determines lateral polarity and remodels neurites to form Drosophila's left-right brain asymmetry. Cell reports 112337-112337 (2023).
- Lai, Y.-T., Sasamura, T., Kuroda, J., Maeda, R., Nakamura, M., Hatori, R., Ishibashi, T., Taniguchi, K., Ooike, M., Taguchi, T., Nakazawa, N., Hozumi, S., Okumura, T., Aigaki, T., Inaki, M., and Matsuno, K. The Drosophila AWP1 ortholog Doctor No regulates JAK/STAT signaling for left-right asymmetry in the gut by promoting receptor endocytosis. Development 150 (6) (2023)
- Shin, D., Nakamura, M., Morishita, Y., Eiraku, M., Yamakawa, T., Sasamura, T., Akiyama, M., Inaki, M. and Matsuno K. Collective nuclear behavior shapes bilateral nuclear symmetry for subsequent left-right asymmetric morphogenesis in Drosophila. Development 148 (18) (2021).
- Inaki, M., Hatori, R., Nakazawa, N., Okumura, T., Ishibashi, T., Kikuta, J., Ishii, M., *Matsuno, K., and *Honda, H. (* equal contribution as lead correspondence) Chiral cell sliding drives left-right asymmetric organ twisting. eLife 12;7. pii: e32506 (2018).
- Taniguchi, K., Maeda, R., Ando, T., Okumura, T., Nakazawa, N., Hatori, R., Nakamura, M., Hozumi, S., Fujiwara, H., Matsuno, K. Chirality in planar cell shape contributes to left-right asymmetric epithelial morphogenesis. Science 333, 339-341 (2011).
- Hozumi, S., Maeda, R., Taniguchi, K., Sasamura, T., Spéder, P., Noselli, S., Aigaki, T., Murakami, R., and Matsuno, K. A Drosophila unconventional myosin reverses the default handedness in visceral organs. Nature 440, 798-802 (2006).