左右差を生み出す最初の仕組みは、マウスの場合は原始結節（2層の細胞層）の下側（中胚葉由来である脊索が脊索板になって内胚葉の層と一体化している）の細胞がもつ線毛の回転により左向きの水流が生じて、それを原始結節の両側に存在する動かない線毛を持つ細胞が感知して、左側に特異的な遺伝子発現を始めるというものでした。
動かない線毛を持つ細胞は左右両側にありますが、その線毛に存在するカルシウムチャンネルPkd2は正中線側に偏って存在しているため、左向きの水流で曲げられた線毛の正中線側の部分は、左側の細胞では引っ張られ、右側の細胞では表面が縮まることになります。張力によって開くカルシウムチャネルPkd2は、左側でのみ開くので、Ca濃度上昇に依存した細胞内の変化が、特異的な遺伝子発現につながるわけです。その細胞内変化とはどのようなものでしょうか。
notchは原始線条nodeのmotile ciliaをもつ細胞でnodal遺伝子発現を誘導するのでしょうか？
- Notch signaling regulates left–right asymmetry determination by inducing Nodal expression Luke T Krebs 1,4, Naomi Iwai 2,3,4, Shigenori Nonaka 2,3, Ian C Welsh 1, Yu Lan 1,5, Rulang Jiang 1,5, Yukio Saijoh 2, Timothy P O’Brien 1, Hiroshi Hamada 2,3,6, Thomas Gridley 1,7 Genes Dev. 2003 May 15;17(10):1207–1212. doi: 10.1101/gad.1084703 https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC196059/
- Notch activity acts as a sensor for extracellular calcium during vertebrate left–right determination Ángel Raya, Yasuhiko Kawakami, Concepción Rodríguez-Esteban, Marta Ibañes, Diego Rasskin-Gutman, Joaquín Rodríguez-León, Dirk Büscher, José A. Feijó & Juan Carlos Izpisúa Belmonte Nature volume 427, pages121–128 (2004)
- Notch activity induces Nodal expression and mediates the establishment of left–right asymmetry in vertebrate embryos Genes Dev. 2003 May 15;17(10):1213–1218. doi: 10.1101/gad.1084403 https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC196060/
- Developmental Biology Asymmetric distribution of dynamic calcium signals in the node of mouse embryo during left–right axis formation Developmental Biology Volume 376, Issue 1, 1 April 2013, Pages 23-30 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012160613000365?via%3Dihub
