2011年4月13日水曜日

IKNM in D.m. and N.v.

先号のCurrent BiologyにStowersのDr. MGラボから楽しい論文が出てきた。

Interkinetic Nuclear Migration Is a Broadly Conserved Feature of Cell Division in Pseudostratified Epithelia
Animal development requires tight integration between the processes of proliferative growth and epithelial morphogenesis, both of which play out at the level of individual cells.  In this respect, not only must polarized epithelial cells assume complex morphologies, these distinct forms must be radically and repeatedly transformed to permit mitosis.  A dramatic illustration of this integration between epithelial morphogenesis and cell proliferation is interkinetic nuclear migration (IKNM), wherein the nuclei of pseudostratified epithelial cells translocate to the apical epithelial surface to execute cell division.  IKNM is widely considered a hallmark of pseudostratified vertebrate neuroepithelia, and prior investigations have proposed both actomyosin- and microtubule-dependent mechanisms for apical localization of the mitotic nucleus.  Here, using comparative functional analysis in arthropod and cnidarian systems (Drosophila melanogaster and Nematostella vectensis), we show that actomyosin-dependent IKNM is likely to be a general feature of mitosis in pseudostratified epithelia throughout Eumetazoa.  Furthermore, our studies suggest a mechanistic link between IKNM and the fundamental process of mitotic cell rounding.

Interkinetic Nuclear Migration(IKNM)というのは非常にオモシロイけったいな現象だと思う、ということは以前にも書いたことがある。脊椎動物のneuroepitheliumで主に研究されてきた現象だが、同じpseudostratified epitheliumであるDrosophilaのimaginal discにおいては誰もコレを研究していないようだったので、自分がなんかやったろうかいな、とか思っていたところ、去年のFly MeetingでDr. MGがwing discにおけるIKNMについて発表していて驚いたのだった。あのときDr. MGは、「まだ“descriptive”な研究なんだけどね、へへ」とか謙遜していたけど、やっぱりオモシロイですな。
ところでこの論文において、IKNMはBilateriaだけでなくEumetazoaのpseudostratified epitheliaにおいて一般に見られる現象である、ということを言うためにNematostellaを使っているところが自分にとってはなんというかウレシイ驚きだった。というのも、このNematostella vectensisという生き物(イソギンチャクの仲間)が自分にとってはちょっとなじみのあるヤツで、PhDを取ってポスドク先を探していたとき、mesodermやgastrulationの進化を研究したいがためにNematostellaを使っているドイツのラボにわざわざ面接しに行ったことがあるのでした。
で、メカニズムの話はおいといて、やっぱりこの現象の生物学的意味というものに興味がわく訳ですが、

The deep evolutionary conservation of IKNM-like mitotic behavior throughout Eumetazoa suggests the existence of strong constraints on the mechanism of cell division in pseudostratified epithelia.  We favor a model wherein IKNM is required to restrict cell divisions to the plane of the apical junctions, thereby ensuring continuous monolayer integrity of proliferating epithelial sheets.

と、締めくくられているように、わざわざ核をapical側表面に持ってきて分裂するというこの一見面倒くさそうなシステムがこれだけ進化的に保存されているということはそれだけ重要な意味がある訳で、それはつまり細胞分裂時においても体内と体外を隔てる上皮細胞層の緊密性を維持するためなんだろうということ。でも、それなら別にapical側でなくてもエエんとちゃうのん?とも思ってしまうけどなぁ。

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