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細胞骨格がメカノセンサーであることを検証する研究

Research Project

Project/Area Number 16657055
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Cell biology
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

曽我部 正博  名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (10093428)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 辰巳 仁史  名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (20171720)
Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords内皮細胞 / ストレス線維 / アクチン線維 / 機械刺激 / 脱重合 / メカノセンサー / コフィリン / レーザーピンセット
Research Abstract

すべての細胞は機械刺激を感知して様々な応答を示すが、その分子機構は謎である。その最大の理由は、メカノセンサーの分子実体やその仕組みが不明な点にある。現在唯一明瞭なメカノセンサーは膜伸展で活性化されるSAチャネルであるが、我々は最近細胞骨格(ストレス線維)がSAチャネル活性化における力の伝達媒体として働くと同時にそれ自身が機械刺激を感知して構造変化するメカノセンサーである可能性を見出した。
本研究の目的は、インタクト細胞、セミインタクト細胞、in vitroアクチン線維の3つの標本を用いて機械(伸長)刺激に対するストレス(アクチン)線維の動態を解析し、ストレス(アクチン)線維がメカノセンサーであることを検証することである。平成16年度におけるインタクト細胞、およびセミインタクト細胞を用いた実験において、ストレス線維の張力が微小な時には、コフィリンがアクチン線維を脱重合してストレス線維の崩壊を導くことが示唆された。本年度は、in vitroの実験系でこの仮説を直接検証することを試みた。
まずin vitroで蛍光標識した単一アクチン線維を調整し、アクチン線維の一端を、ミオシンでコートしてカバースリップに固定した大型ビーズで把持する。ついでアクチン線維の自由端にミオシンコートした小型ビーズを付着させ、レーザーピンセットで把持して、様々な張力を与えながら調節蛋白質(cofilin)によるストレス線維の崩壊をリアルタイムイメージングした。その結果、弛緩状態のアクチン線維はcofilinによって速やかに脱重合した。一方、レーザーピンセットによって伸張されたアクチン線維はストレス依存的にcofilinによる切断に対して抵抗性を示した。インタクト細胞に蛍光標識したcofilinを細胞内注入することにより、cofilinの結合そのものが、アクチン線維の張力によって調節されることが分かった。

Report

(2 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (12 results) Book (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Mechanosensitive BK Channel Activated by Membrane Stress Created by Amphipaths2005

    • Author(s)
      Qi Z, Chi S, Su X, Naruse K, Sokabe M
    • Journal Title

      Mol Membr Biol. 22(6)

      Pages: 519-527

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    • Journal Title

      J Neurophysiol 94(6)

      Pages: 4131-4144

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    • Author(s)
      Furuya K, Sokabe M, Furuya S
    • Journal Title

      J Cell Sci 118(15)

      Pages: 3289-3304

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      Amma H, Naruse K, Ishiguro N, Sokabe M
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      Br J Pharmacol 145(3)

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    • Journal Title

      Am J Physiol : Cell Physiol 288(5)

      Pages: 1012-1022

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    • Author(s)
      Ozeki-Miyawaki C, Moriya Y, Tatsumi H, Iida H, Sokabe M
    • Journal Title

      Exp Cell Res 311(1)

      Pages: 84-95

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    • Author(s)
      Furuya S, Furuya K, Sokabe M, Hiroe T, Ozaki T
    • Journal Title

      Cell Tissue Res 319(1)

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      Hirata H, Tatsumi H, Sokabe M.
    • Journal Title

      JSME Int J. 47(4)

      Pages: 962-969

    • NAID

      110004820824

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      曽我部正博, 成瀬恵治, 唐涼瑶
    • Journal Title

      日本薬理学雑誌 123(6)

      Pages: 397-402

    • NAID

      10014384969

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      Sasamoto A, Nagino M, Kobayashi S, Naruse K, Nimura Y. Sokabe M.
    • Journal Title

      Am J Physiol Cell Physiol. (印刷中)

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    • Publisher
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      Tanaka K, Naruse K, Sokabe M.
    • Total Pages
      173
    • Publisher
      World Scientific Publishing
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 特許出願:機械受容(Stretch Activated)チャネルの活性化抑制剤2004

    • Inventor(s)
      成瀬 恵治, 曽我部 正博
    • Industrial Property Rights Holder
      名古屋大学
    • Industrial Property Number
      2004-032916
    • Filing Date
      2004-11-08
    • Related Report
      2004 Annual Research Report

URL: 

Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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