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発生生物学:上皮の3細胞結合は間期細胞形態のセンサーとして働き有糸分裂を方向付ける

Nature 530, 7591 doi: 10.1038/nature16970

間期細胞の長軸に沿った細胞分裂の方向付け、すなわち1世紀前に提唱されたヘルトウィヒの法則は、組織の増殖、形態形成、構造、力学に重要な役割を持つ。上皮組織では、間期細胞の形態は、細胞接着、機械的ストレス、周囲のトポロジー、平面極性経路によって影響を受ける。有糸分裂では、上皮細胞は通常丸みを帯びた形になることで、染色体の分離の忠実性を確実にし、形態形成を促す。従って組織で間期細胞の形態を感知する機構は不明である。本研究では、ショウジョウバエ(Drosophila)の上皮で、3細胞結合(tricellular junctions;TCJ)が力の発生源を限局させることで、星状体微小管を引き寄せ、古典的なPins/Gαi経路とは独立に、ダイニン結合タンパク質Mudを介して細胞分裂を方向付けることを示す。さらに、有糸分裂で細胞が丸くなるときに、TCJは空間的な目印として機能し、間期細胞の形状の異方性に関する情報を符号化することで、丸くなった有糸分裂細胞での分裂方向を決める。その上、実験とシミュレーションのデータから、TCJによる形状と機械的ひずみの感知は、上皮組織内でのTCJ分布の総合的な幾何学特性から生じることがわ分かった。従って、TCJは上皮の障壁構造としての機能に加えて、上皮組織における配置と機械的感知を促す極性の手掛かりも提供している。

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