# Mechanistic origins and dynamic control of epithelial zippering and neural tube closure

> **NIH NIH R01** · UNIVERSITY OF CHICAGO · 2020 · $321,671

## Abstract

Project Summary 
The broad goal of this work is to understand how embryos coordinate the fusion and 
separation of epithelial sheets during early development. A primary example of this occurs 
during neural tube closure when the lateral edges of the neural primordium (the neural 
folds) meet at the midline and fuse to separate a closed neural tube from a continuous 
overlying epidermis. This process is known as zippering because it proceeds directionally 
from initial points along the anterior-­‐posterior axis from initial points of contact. Zippering 
is common to many forms of epithelial fusion, but how it works is poorly understood. A key 
challenge is to understand how the forces are produced that pull the neural folds together 
and drive the zipper forward and how these forces are controlled in space and time to 
achieve a  
 
We will address these challenges using the invertebrate chordate Ciona intestinalis as a 
model system.  Ciona offers a uniquely tractable opportunity to study a very simple form of 
epithelial zippering and neural tube closure involving very few cells with well-­‐developed 
tools for molecular genetic manipulation, transgenesis and high-­‐speed live imaging.  In 
recent work, we showed that zippering is powered by a dynamic sequence of actomyosin-­‐
dependent junction contractions that sweeps from posterior to anterior along the lateral 
edges of the neural plate. We will use a highly interdisciplinary combination of quantitative 
imaging, experimental manipulations and predictive modeling to ask the following 
questions: 
 
 (1) How is this wave of contraction controlled through cell-­‐cell signaling along the 
Neural/Epidermal boundary and between neural folds across the midline? 
  
 (2) What are the signaling pathways that mediate this control? 
 
 (3) How are local signaling, force production and tissue remodeling integrated to 
create a self-­‐propagating wave of junction contraction and tissue fusion across 
the embryo? 
  
Because many of the molecules that mediate cell-­‐cell signaling and force production are 
highly conserved across the metazoa, our work will have direct relevance to understanding 
neural tube closure and tissue fusion generally in higher chordates, and it will provide new 
insights into how failures in this process can lead to birth defects in humans.

## Key facts

- **NIH application ID:** 9960577
- **Project number:** 5R01HD088831-05
- **Recipient organization:** UNIVERSITY OF CHICAGO
- **Principal Investigator:** Edwin Marshall Munro
- **Activity code:** R01 (R01, R21, SBIR, etc.)
- **Funding institute:** NIH
- **Fiscal year:** 2020
- **Award amount:** $321,671
- **Award type:** 5
- **Project period:** 2016-07-18 → 2022-05-31

## Primary source

NIH RePORTER: https://reporter.nih.gov/project-details/9960577

## Citation

> US National Institutes of Health, RePORTER application 9960577, Mechanistic origins and dynamic control of epithelial zippering and neural tube closure (5R01HD088831-05). Retrieved via AI Analytics 2026-05-23 from https://api.ai-analytics.org/grant/nih/9960577. Licensed CC0.

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*[NIH grants dataset](/datasets/nih-grants) · CC0 1.0*