Leftyの発見
- Left-right asymmetric expression of the TGF beta-family member lefty in mouse embryos C Meno 1, Y Saijoh, H Fujii, M Ikeda, T Yokoyama, M Yokoyama, Y Toyoda, H Hamada Nature . 1996 May 9;381(6578):151-5. doi: 10.1038/381151a0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8610011/ 本文有料
総説
- Molecular and cellular basis of left–right asymmetry in vertebrates Hiroshi HAMADA Proceedings of the Japan Acade …/Volume 96 (2020) Issue 7/Article overview/Full view Reviews PDF https://www.jstage.jst.go.jp/article/pjab/96/7/96_PJA9607B-04/_pdf/-char/en
Lefty-1とLefty-2の違い
文献によってLeftyと総称されていたり、Lefty-1の局在が左側のみだったり正中線上だけだったり相違があるのはなぜでしょうか。アミノ酸配列や塩基配列が似ているため、どちらを検出しているかが見分けにくいためなのかもしれません。
1995年から1996年にかけてNodal遺伝子（TGFβスーパーファミリーに属する分泌蛋白）及びLefty1/2遺伝子（NODALのアンタゴニストである分泌蛋白）の胚における左右非対称な発現が発見され https://jpccs.jp/10.9794/jspccs.33.349/data/index.html
- Developmental Biology Volume 256, Issue 1, 1 April 2003, Pages 161-173 Developmental Biology Regular article Left–right patterning of the mouse lateral plate requires nodal produced in the node Author links open overlay panel Yukio Saijoh a , Shinya Oki a , Sachiko Ohishi a , Hiroshi Hamada a https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012160602001215
下の報告書の図だと、Lefty1は左に局在していません。？
戦略的創造研究推進事業 ＣＲＥＳＴ 研究領域「生物の発生・分化・再生」 研究課題「形態の非対称性が生じる機構」 研究終了報告書 研究期間 平成12年11月～平成17年10月 研究代表者：濱田 博司 （大阪大学大学院生命機能研究科、教授）
論文Multiple left-right asymmetry defects in Shh2/2 mutant mice unveil a convergence of the Shh and retinoic acid pathways in the control of Lefty-1 の図でもLefty-1は正中線上にしか局在していません。論文の記述（下）をよくよく読んだら、Lefty-1は将来floor plate（神経管の底板）になるところの左側に局在しているのだそうです。弱拡大の写真だとよくわかりませんでした。
In the mouse, Lefty-1 is predominantly expressed in the left prospective floor plate, whereasLefty-2 is expressed more strongly in the left LPM. In Lefty-12/2 mouse embryos, Nodal, Lefty-2, and Pitx2 are ectopicallyexpressed on the right side (4).
(2) (PDF) Multiple Left-Right Asymmetry Defects in Shh-/- Mutant Mice Unveil a Convergence of the Shh and Retinoic Acid Pathways in the Control of Lefty-1. Available from: https://www.researchgate.net/publication/12800556_Multiple_Left-Right_Asymmetry_Defects_in_Shh–_Mutant_Mice_Unveil_a_Convergence_of_the_Shh_and_Retinoic_Acid_Pathways_in_the_Control_of_Lefty-1
Lefty-1とLefty-2の発現場所の違いに関しては下の図がわかりやすいです。
臓器錯位症候群の発生機序 八代 健太1，宮川 繁2,3，澤 芳樹3 1 大阪大学大学院医学系研究科心臓再生医療学共同研究講座 2 大阪大学大学院医学系研究科先進幹細胞治療学共同研究講座 3 大阪大学大学院医学系研究科心臓血管外科学 発行日：2017年9月1日 日本小児循環器学会雑誌 https://jpccs.jp/10.9794/jspccs.33.349/data/index.html
Shhの役割
- FGF-induced vesicular release of Sonic hedgehog and retinoic acid in leftward nodal flow is critical for left–right determination Yosuke Tanaka, Yasushi Okada & Nobutaka Hirokawa Nature volume 435, pages172–177 (2005) Published: 12 May 2005
- Multiple left-right asymmetry defects in Shh2/2 mutant mice unveil a convergence of the Shh and retinoic acid pathways in the control of Lefty-1 Proc. Natl. Acad. Sci. USAVol. 96, pp. 11376–11381, September 1999
https://www.researchgate.net/publication/12800556_Multiple_Left-Right_Asymmetry_Defects_in_Shh–_Mutant_Mice_Unveil_a_Convergence_of_the_Shh_and_Retinoic_Acid_Pathways_in_the_Control_of_Lefty-1
結局 shh → Lefty-1 → Lefty-2, Nordal → Pitx2 → 下流の出来事 という図式でしょうか。
そもそもの非対称性の出現メカニズム
左側のみで初期に発現する遺伝子が見つかったので、その遺伝子が左右差をつくるんだという理解でいいかというと、そもそもその遺伝子発現の差はどうやって生まれたのか？という疑問に答得られていません。
「左右の対称性は最初にいかにして破られるのか？」、「Nodal やLefty の非対称な発現は、どのようにしてもたらされる？」という根本的な問題はいまだに解決されていない。
戦略的創造研究推進事業 ＣＲＥＳＴ 研究領域「生物の発生・分化・再生」 研究課題「形態の非対称性が生じる機構」 研究終了報告書 研究期間 平成12年11月～平成17年10月 研究代表者：濱田 博司 （大阪大学大学院生命機能研究科、教授）
左右の非対称性が生じるメカニズムに関する数々の疑問
５年間の目標として掲げたことのなかでも、とくに以下の問題に重点を置いた。
- 左右の対称性が破られる機構：とくに、ノード流は左右を決めているのか？ 繊毛の回転運動からなぜ左向きの水流が生じる？ という問題。
- ノードで生じた非対称なシグナルは、どのようにして側板へ伝わる？
- Nodal, Lefty タンパク質の分泌後の挙動：とくに、分泌後のタンパク質を可視化し、その拡散速度・拡散様式や分解・安定性を観察すること。
- 左右決定に関する実験データを再現できる数理モデルを構築し、in vivo の現象の裏にある原理を予測する。
- 前後が決定される機構、とくに細胞移動の制御機構を解明すること。
戦略的創造研究推進事業 ＣＲＥＳＴ 研究領域「生物の発生・分化・再生」 研究課題「形態の非対称性が生じる機構」 研究終了報告書 研究期間 平成12年11月～平成17年10月 研究代表者：濱田 博司 （大阪大学大学院生命機能研究科、教授）