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細胞外マトリックスの硬さ依存的な脂肪細胞分化機構の解明

Research Project

Project/Area Number 15J02241
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied molecular and cellular biology
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

黒田 美都  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2017: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords細胞外マトリックス / メカノトランスダクション / 間葉系幹細胞 / 脂肪細胞分化 / SORBSタンパク質 / YAP/TAZ / ビンキュリン
Outline of Annual Research Achievements

近年、細胞外マトリックス(ECM)の硬さという物理的な要因が組織幹細胞の分化方向性を調節していることが明らかになってきた。特に、ECMが軟らかいほど脂肪細胞へと分化しやすくなることが知られている。軟らかいECM上で間葉系幹細胞が脂肪細胞へと分化しやすくなる仕組みを明らかにするため、細胞とECMの接着領域に存在するタンパク質ビンキュリンに着目して研究を進めてきた。これまでの研究によって、硬い基板上でビンキュリンがアクチン繊維親和型へと構造変化し、そのことにより転写因子YAPの核局在亢進を介して脂肪細胞への分化が抑制されていることが示唆されている。そこで、ビンキュリンの構造変化に必要なSORBSファミリータンパク質ビネキシン(SORBS3)とCAP(SORBS1)の役割について調べるため、まずビネキシンとCAPの発現を抑制した間葉系幹細胞株を樹立した。
ビネキシンとCAPはいずれも界面活性剤不溶性で評価されるビンキュリンの構造変化に必要であることがわかった。また、いずれのタンパク質も硬い基板上における転写因子YAPの核局在亢進に必要であることがわかった。最後に細胞分化に与える影響についても調べたところ、CAPはビンキュリン同様に、硬いECM上での脂肪細胞への分化を抑制した。一方ビネキシンは、予想に反して、脂肪細胞への分化を促進した。以上の結果より、ビンキュリン-SORBSタンパク質複合体はECMの硬さ感知および細胞運命の調節に重要な役割を果たしていることが明らかになった。またビネキシンは転写因子YAPとは独立して脂肪細胞への分化を促進する機能を持つことを新規に見出した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2018 2017 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Vinculin promotes nuclear localization of TAZ to inhibit ECM stiffness-dependent differentiation into adipocytes2017

    • Author(s)
      Mito Kuroda, Hiroki Wada, Yasuhisa Kimura, Kazumitsu Ueda and Noriyuki Kioka
    • Journal Title

      Journal of Cell Science

      Volume: 130 Issue: 5 Pages: 989-1002

    • DOI

      10.1242/jcs.194779

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 間葉系幹細胞の細胞外基質の硬さに対する応答におけるSORBSファミリータンパク質の役割2018

    • Author(s)
      黒田美都, 植田和光, 木岡紀幸
    • Organizer
      日本農芸化学会 2018年度大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ビンキュリンはアクチン細胞骨格を介して間葉系幹細胞の脂肪細胞への分化を抑制する2017

    • Author(s)
      黒田美都, 植田和光, 木岡紀幸
    • Organizer
      2017年(平成29年度)日本農芸化学会大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Vinculin Promotes Nuclear Localization of TAZ to Inhibit ECM Stiffness-Dependent Differentiation into Adipocytes2017

    • Author(s)
      Mito Kuroda, Hiroki Wada, Yasuhisa Kimura, Kazumitsu Ueda, Noriyuki Kioka
    • Organizer
      Gordon Research Conference 2017 on Fibronectin, Integrins & Related Molecules
    • Place of Presentation
      Ventura, CA, USA
    • Year and Date
      2017-01-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ビンキュリンは細胞外基質の硬さに応じてTAZの核局在を促進し、脂肪細胞への分化を抑制する2017

    • Author(s)
      黒田美都, 和田洋樹, 木村泰久, 植田和光, 木岡紀幸
    • Organizer
      第69回日本細胞生物学会大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 間葉系幹細胞の脂肪細胞分化におけるビネキシンファミリータンパク質の役割2017

    • Author(s)
      黒田美都, 植田和光, 木岡紀幸
    • Organizer
      第22回アディポサイエンス・シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞外マトリックスの硬さによる細胞分化制御へのビンキュリンーYAP/TAZ系の関与2017

    • Author(s)
      黒田美都, 市川尚文, 長里彩花, 大町朋弘, 木村泰久, 植田和光, 木岡紀幸
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 接着斑タンパク質ビネキシンおよびCAPはYAP/TAZの核局在を調節する2017

    • Author(s)
      黒田美都, 植田和光, 木岡紀幸
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 接着斑タンパク質ビネキシンがレチノイン酸により制御される間葉系幹細胞分化に与える効果2017

    • Author(s)
      高田恭子, 黒田美都, 木村泰久, 植田和光, 木岡紀幸
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] VINCULIN AND VINEXIN FAMILY (SORBS) PROTEINS IN MECHANOSENSING2017

    • Author(s)
      Noriyuki Kioka, Takafumi Ichikawa, Mito Kuroda, Yasuhisa Kimura, Kazumitsu Ueda
    • Organizer
      3RD INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON MECHANOBIOLOGY
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Focal Adhesion Protein Vinculin Regulates ECM-Stiffness Dependent Differentiation to Adipocytes through Promoting Nuclear Localization of YAP/TAZ2016

    • Author(s)
      Mito Kuroda, Hiroki Wada, Kazumitsu Ueda, Noriyuki Kioka
    • Organizer
      12th International Conference of Cell Biology 2016
    • Place of Presentation
      Prague, Czech Republic
    • Year and Date
      2016-07-21
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 接着斑タンパク質ビンキュリンは細胞外マトリックスの硬さに応じた転写因子YAPの挙動を制御する2016

    • Author(s)
      黒田美都, 植田和光, 木岡紀幸
    • Organizer
      日本農芸化学会2016年度大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • Year and Date
      2016-03-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 接着斑タンパク質ビンキュリンが制御するECMの硬さに依存した脂肪細胞への分化には転写因子YAPが関与する2015

    • Author(s)
      黒田美都, 植田和光, 木岡紀幸
    • Organizer
      第38回 日本分子生物学会大会・第88回 日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • Year and Date
      2015-12-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Vinculin regulates the ECM-stiffness dependent adipogenesis and the nuclear localization of YAP/TAZ2015

    • Author(s)
      黒田美都, 植田和光, 木岡紀幸
    • Organizer
      Hierarchical Dynamics in Soft Materials and Biological Matter
    • Place of Presentation
      京都大学・吉田北部キャンパス(京都府)
    • Year and Date
      2015-09-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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