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Analysis of affinity changes of actin-binding proteins by mechanical response of actin molecular structures

Research Project

Project/Area Number 19K06603
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 43040:Biophysics-related
Research InstitutionMiyakonojo National College of Technology

Principal Investigator

Noguchi Taro  都城工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (90615866)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywordsアクチン / 力応答 / アクチン構造 / 力依存性 / 張力 / FRET / 構造変化 / メカノセンサー / 分子構造
Outline of Research at the Start

細胞は隣接する他の細胞や血流など様々な外的要因から受ける力に対して機能を変化させることが知られている。近年、これらの力を感知するメカノセンサーとしてアクチンの構造変化が注目されている。アクチンは様々なアクチン結合タンパク質と相互作用することで機能を発揮することから、力によるアクチンの構造変化とアクチン結合タンパク質との関連性を調査する意義は大きい。そこで本研究では力によるアクチン構造変化とアクチン結合タンパク質との関連性についてin vitro, in vivo双方において調査する。

Outline of Final Research Achievements

In this study, I investigated the changes in actin structure and the localization of the actin-binding proteins, cofilin and actinin, upon force stimulation of cells using FRETactin, which can detect the conformational state of actin.
As a result, I confirmed that the intracellular actin structure was changed by force stimulation. In addition, I found that force stimulation decreased the affinity of cofilin for actin, which is considered to be under tension, while actinin accumulated.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、細胞が力を受けると細胞内アクチンの分子構造やアクチン結合タンパク質の局在が変化することが確認された。細胞は生体内で血流や隣接する別の細胞、または細胞自身が持つ別のタンパク質は発生させる力など内外からの力によって、その機能を変化させることが知られている。
今回の成果は、その原理解明に重要な知見を与える可能性がある。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] High-rate cotreatment of purified terephthalate and dimethyl terephthalate manufacturing wastewater by a mesophilic upflow anaerobic sludge blanket reactor and the microbial ecology relevant to aromatic compound degradation2022

    • Author(s)
      Kuroda Kyohei、Narihiro Takashi、Shinshima Futaba、Yoshida Mio、Yamaguchi Haruka、Kurashita Hazuki、Nakahara Nozomi、Nobu Masaru K.、Noguchi Taro Q.P.、Yamauchi Masahito、Yamada Masayoshi
    • Journal Title

      Water Research

      Volume: 0 Pages: 118581-118581

    • DOI

      10.1016/j.watres.2022.118581

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Assessing the effect of green tuff as a novel natural inorganic carrier on methane-producing activity of an anaerobic sludge microbiome2021

    • Author(s)
      Kyohei Kuroda, Futaba Shinshima, Shoichi Tokunaga, Taro Q.P. Noguchi, Masahito Yamauchi, Masaru K. Nobu, Takashi Narihiro, Masayoshi Yamada
    • Journal Title

      Environmental Technology & Innovation

      Volume: 24 Pages: 101835101835-101835101835

    • DOI

      10.1016/j.eti.2021.101835

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Real-Time 3D Imaging and Inhibition Analysis of Various Amyloid Aggregations Using Quantum Dots2020

    • Author(s)
      Xuguang Lin, Numin Galaqin, Teina Tainaka, Keiya Shimamori, Masahiro Kuragano, Taro Q.P. Noguchi, Kiyotaka Tokuraku
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 21 Issue: 6 Pages: 1978-1978

    • DOI

      10.3390/ijms21061978

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] アクチンフィラメントの張力依存的な構造変化の解析2022

    • Author(s)
      松崎文人、野口太郎
    • Organizer
      日本生物物理学会第60回年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ストレスファイバーにおけるアクチンサブユニットの張力依存的な構造状態2022

    • Author(s)
      加覧裕貴、野口太郎
    • Organizer
      日本生物物理学会第60回年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 力刺激により引き起こされる細胞内アクチンの構造変化とアクチン結合タンパク質の局在変化2021

    • Author(s)
      山下詩織, 野口太郎
    • Organizer
      第94回日本生化学大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Flat構造またはTilted構造が安定化されたF-アクチンの作成と機能解析2021

    • Author(s)
      山之口奨悟, 野口太郎
    • Organizer
      第94回日本生化学大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Analysis of G63D mutant actin that caps the pointed-end of actin filament2019

    • Author(s)
      Miyu Kawano, Mitsuhiro Iwaki, Taro Q.P. Noguchi
    • Organizer
      第92回日本生化学大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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