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Molecular mechanism that enables robust directional migration of normal fibroblasts

Research Project

Project/Area Number 18K06200
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 44010:Cell biology-related
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

Takahashi Masayuki  北海道大学, 理学研究院, 特任教授 (50241295)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords細胞遊走 / 線維芽細胞 / 細胞骨格 / 接着斑 / 細胞間接着 / ミオシンII / フィブロネクチン / LMO7 / 正常線維芽細胞 / 細胞の不死化 / 細胞形態 / 細胞間コミュニケーション
Outline of Final Research Achievements

When cells reach a state of confluence in a culture dish, cell migration is stopped by a phenomenon called "contact inhibition of locomotion". Normal fibroblast cells can continue to migrate straight, smartly passing each other, even though they are in contact with other cells in the confluent state. To clarify the molecular mechanism of this persistent directional migration of normal fibroblast cells, we focused on the organization of the cytoskeleton and intercellular adhesion structure. We found that normal fibroblast cells did not form a rigid adhesive structure on the lateral sides where cells come into contact with each other in an aligned confluent state. We also found that myosin II proteins were highly activated on the lateral sides of the cell to prevent protrusion formation from there.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究によって、正常線維芽細胞が、コンフルエント状態においても強固に方向を持続した遊走を可能にする分子メカニズムの一端を明らかにすることができた。本研究成果が、細胞集団内での細胞間のコミュニケーションや細胞の運動様式を制御する新たな分子基盤の発見につながることが期待される。傷ができた際に、多数の線維芽細胞が傷口に集まりコラーゲンなどの細胞外マトリックス成分を分泌し傷を修復するが、本研究成果が、将来、新しい観点からの創傷治癒の薬剤の開発につながることも期待される。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (16 results)

  • [Journal Article] What factors determine the number of nonmuscle myosin II in the sarcomeric unit of stress fibers?2021

    • Author(s)
      Saito, T., Huang, W., Matsui, T.S., Kuragano, M., Takahashi, M., Deguchi, S.
    • Journal Title

      Biomechanics and Modeling in Mechanobiology

      Volume: 20 Issue: 1 Pages: 155-166

    • DOI

      10.1007/s10237-020-01375-8

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nonmuscle myosin IIA and IIB differently suppress microtubule growth to stabilize cell morphology2020

    • Author(s)
      Sato Y., Kamijo K., Tsutsumi M., Murakami Y., Takahashi M.
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 167 Issue: 1 Pages: 25-39

    • DOI

      10.1093/jb/mvz082

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Substrate selectivity and its mechanistic insight of the photo-responsive non-nucleoside triphosphate for myosin and kinesin2019

    • Author(s)
      Islam, Md. J., Matsuo, K., Menezes, H. M., Takahashi, M., Nakagawa, H., Kakugo, A., Sada, K., Tamaoki, N.
    • Journal Title

      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 17 Issue: 1 Pages: 53-65

    • DOI

      10.1039/c8ob02714e

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  • [Journal Article] Differential contributions of nonmuscle myosin IIA and IIB to cytokinesis in human immortalized fibroblasts2019

    • Author(s)
      Yamamoto, K., Otomo, K., Nemoto, T., Ishihara, S., Haga, H., Nagasaki, A., Murakami, Y., Takahashi, M.
    • Journal Title

      Experimental Cell Research

      Volume: 376 Issue: 1 Pages: 67-76

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2019.01.020

    • NAID

      120006803950

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  • [Journal Article] Nonmuscle myosin IIA and IIB differentially contribute to intrinsic and directed migration of human embryonic lung fibroblasts2018

    • Author(s)
      Kuragano, M., Murakami, Y., Takahashi, M.
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 498 Issue: 1 Pages: 25-31

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.02.171

    • NAID

      120006595506

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  • [Journal Article] Different contributions of nonmuscle myosin IIA and IIB to the organization of stress fiber subtypes in fibroblasts2018

    • Author(s)
      Kuragano, M., Uyeda, T. Q. P., Kamijo, K., Murakami, Y., Takahashi, M.
    • Journal Title

      Molecular Biology of the Cell

      Volume: 29 Issue: 8 Pages: 911-922

    • DOI

      10.1091/mbc.e17-04-0215

    • NAID

      120006517689

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  • [Presentation] Differential function of myosin IIA and IIB in cytokinesis of human immortalized fibroblasts2018

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      Yamamoto Kei, Otomo Kohei, Nemoto Tomomi, Ishihara Seiichiro, Haga Hisashi, Murakami Yota, Takahashi Masayuki
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      第70回日本細胞生物学会大会
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  • [Presentation] Nonmuscle myosin II suppresses microtubule growth by supporting actin polymerization2018

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      Sato Yuta, Kamijo Keiju, Murakami Yota, Takahashi Masayuki
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      第70回日本細胞生物学会大会
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      吉田敦郎, 倉賀野正弘, 村上洋太, 高橋正行
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      山本啓, 大友康平, 根本知己, 石原誠一郎, 芳賀永, 村上洋太, 高橋正行
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  • [Presentation] 細胞分裂過程の形態変化におけるミオシンIIA, IIBの機能解析2018

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      山本啓, 大友康平, 根本知己, 石原誠一郎, 芳賀永, 長崎晃, 村上洋太, 高橋正行
    • Organizer
      第13回細胞運動研究会
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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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