Wnt/PCP経路による微小管の平面内極性化機構の解析
| Project/Area Number |
17K15593
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Research Field |
General medical chemistry
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| Research Institution | Nagoya City University (2023)
Nagoya University (2017-2019) |
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Principal Investigator |
高岸 麻紀 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 助教 (10723918)
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| Project Period (FY) |
2023-05-26 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 微小管 / Daple / 平面内細胞極性 / 繊毛 / PCP / 多繊毛細胞 / 発生・分化 |
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| Outline of Research at the Start |
組織内においてWnt/PCP経路は、分泌タンパク質のWntが、組織表面に立ち並ぶ上皮細胞の膜貫通型受容体Fzに結合し、個々の細胞内にシグナル伝達することで、細胞・組織レベルで平面内細胞極性をもたらす。Wnt/PCP経路は組織の軸を決定し、個体の発生や恒常性を制御している。
本研究では、Wnt/PCP経路が個々の細胞内で細胞骨格微小管の平面内極性化をもたらす分子機構を解析する。微小管の平面内細胞極性を解析するツールとして、実験・観察しやすい繊毛上衣細胞を用いる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、Wntシグナル平面内細胞極性(Planar Cell Polarity; PCP)経路による脳室壁上衣細胞の微小管の平面内極性化機構を解析した。
脳脊髄液が産生される脳室表面には、運動性多繊毛が一面に立ち並び、繊毛が組織内で協調して恒常的に波打つことで、脳脊髄液を絶え間なく送り出すことができる。PCP制御分子である細胞膜タンパク質Fzdが、脳室組織内で協調して対称的に局在化して繊毛方向を決めている。繊毛方向を制御するために細胞骨格微小管のプラス端がFzd側に配向し、微小管の平面内極性が見られた。本研究では、細胞骨格である微小管に結合する分子Dapleが、脳室組織繊毛上衣細胞でFzdと共局在することに注目し、微小管の平面内細胞極性化機構を解明した。
脳室壁組織の繊毛上衣細胞において、Dapleは細胞質Dyneinと結合し、Fzd側の細胞膜直下にDyneinを架橋することを発見した。Dyneinは微小管上をマイナス方向へ移動するモータータンパク質で、繊毛の根元である基底小体から伸びた微小管のプラス端をキャプチャする。Fzd/Daple/Dynein複合体が平面方向へ配向する微小管を牽引し、微小管マイナス端にある基底小体をFzd側へ配向させていることがわかった。
これらのことから、本研究によって、細胞質Dyneinが脳室壁組織構造を維持し、脳脊髄液の恒常的な循環をもたらしていることを解明した。本成果は国際科学雑誌iScienceに掲載された(Takagishi, M, et.al.,iScience, 2020)。
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Report
(4 results)
Research Products
(13 results)
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[Journal Article] Negative regulation of amino acid signaling by MAPK-regulated 4F2hc/Girdin complex2018
Author(s)
Liang Weng , Yi-Peng Han, Atsushi Enomoto, Yasuyuki Kitaura, Shushi Nagamori, Yoshikatsu Kanai, Naoya Asai, Jian An, Maki Takagishi, Masato Asai, Shinji Mii, Takashi Masuko, Yoshiharu Shimomura, Masahide Takahashi.
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Journal Title
PLoS Biology
Volume: 16
Issue: 3
Pages: e2005090-e2005090
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Daple Coordinates Planar Polarized Microtubule Dynamics in Ependymal Cells and Contributes to Hydrocephalus2017
Author(s)
Maki Takagishi, Masato Sawada, Shinya Ohata, Naoya Asai, Atsushi Enomoto, Kunihiko Takahashi, Liang Weng, Kaori Ushida, Hosne Ara, Shigeyuki Matsui, Kozo Kaibuchi,3Kazunobu Sawamoto, and Masahide Takahashi.
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Journal Title
Cell Reports
Volume: 20
Issue: 4
Pages: 960-972
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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