節点シグナル伝達:
結節信号は、左右の非対称性を開始する上で重要な役割を果たします。 Nodalは、胚内に濃度勾配を形成する分泌成長因子です。ノーダルの最高濃度は胚の左側にあり、左右軸を確立します。この非対称性は、偶然のイベントによって開始され、肯定的なフィードバックメカニズムによって増幅されると考えられています。
転写因子:
Lefty1やPITX2を含むいくつかの転写因子が、NODALの下流シグナル伝達に関与しています。胚の左側で発現したLefty1は、右側の結節性シグナル伝達経路を阻害し、左右の非対称性を強化します。右側で発現したPITX2は、右側の遺伝子発現の陽性調節因子として機能します。
シリア:
特定の細胞の表面に見られる小さな毛のような構造である繊毛は、結節勾配を検知し、左右の情報を送信する上で重要な役割を果たします。胚の左側の繊毛は反時計回りに回転し、右側の繊毛は時計回りに回転します。毛様体の動きにおけるこの非対称性は、左右の非対称性を適切に確立するために不可欠です。
ヘッジホッグシグナリング:
ヘッジホッグシグナル伝達は、左右の非対称性に関与するもう1つの重要なシグナル伝達経路です。分泌されたシグナル伝達分子であるShh(Sonic Hedgehog)は、胚の腹側の正中線で発現し、腸や心臓を含むいくつかの構造の発達を調節します。 SHHシグナル伝達は、心臓およびその他の内臓の非対称性に貢献します。
細胞外マトリックス:
細胞周囲のタンパク質と炭水化物のネットワークである細胞外マトリックス(ECM)も、左右の非対称性に役割を果たします。胚の左側と右側にあるECMの組成と剛性の違いは、細胞の移動と位置を導く物理的な手がかりを提供し、さまざまな構造の非対称発達に寄与します。
これらの分子シグナルと細胞相互作用を統合することにより、マウス胚は右から左を決定し、内臓と構造の適切な組織と機能を確保することができます。これらのプロセスの混乱は、内臓が通常の位置から鏡像であるシッツインバーサスとして知られる先天性異常につながる可能性があります。