力学刺激が活性化するプロテインキナーゼ群による初期胚外胚葉の間葉上皮転換様制御
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20K06663
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44020:Developmental biology-related
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| Research Institution | National Institute for Basic Biology |
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Principal Investigator |
木下 典行 基礎生物学研究所, 初期発生研究部門, 准教授 (30300940)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 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 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | マウス / 子宮 / 上皮細胞 / プロテインキナーゼ / 力学刺激 / 初期胚 / 密着結合 / ZO-1 / タンパク質リン酸化 / タイトジャンクション / アフリカツメガエル / 初期発生 / 力学応答 / プロテイン・キナーゼ |
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| Outline of Research at the Start |
動物の胚発生の過程では、組織の運動によって物理的な力が生まれている。私たちはアフリカツメガエル胚に力学刺激を与えることで、様々なタンパク質のリン酸化状態が変化し、細胞接着や細胞骨格が大きく変化することを見出した。本研究は、そのような変化を引き起こすメカニズムについて、プロテイン・キナーゼを中心に、その活性制御機構、下流の基質タンパク質などの解析を通して力学応答のシグナル伝達機構を明らかにし、発生におけるその意義・役割を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
マウス胚盤胞の着床過程において、子宮内膜上皮細胞はダイナミックな形態の変化を起こすことを見出した。この過程では、内腔という空間が開いた状態から、胚盤胞が子宮内腔上皮に接触することにより、胚を包み込むようにして空間が狭くなり、最終的に胚を完全に包み込む「子宮内腔閉鎖」が起きることを観察した。この過程でのプロテインキナーゼを同定するため、質量分析による子宮内腔上皮細胞のタンパク質の解析を行ったところ、上皮細胞成長因子受容体（EGFR）とインテグリンが内腔上皮細胞表層にエンリッチしていることがわかった。EGFRは細胞内ドメインにプロテインキナーゼをもち、インテグリンは細胞内でfocal adhesion kinase （FAK）などのプロテインキナーゼを結合することが知られている。EGFRとその下流のERKキナーゼ、FAKに関しては、活性化されると自身がリン酸化されることが知られており、それを認識する抗体によって、そのリン酸化状態を知ることができる。そこで、着床過程におけるこれらプロテインキナーゼ群のリン酸化状態を免疫染色法により調べたところ、3つのキナーゼとも、着床過程で強くリン酸化が起こっていることが明らかとなった。また、子宮内腔閉鎖の過程では、上皮細胞同士が接触するが、この接触の起きる部位で特にリン酸化の度合いが高いことが観察された。このことから、接触という力学的な刺激が、EGFR、ERK、FAKというプロテインキナーゼを活性化し、子宮内腔上皮の形態変化を制御していることがが示唆された。そこで、これらのプロテインキナーゼの阻害剤を子宮内にインジェクションして、上皮の形態を観察したところ、内腔閉鎖が阻害されることが明らかになった。これらのことから、これらのプロテインキナーゼ群が、子宮と胚や子宮上皮同士の力学刺激を検知し、上皮組織の形態を制御していることが示唆された。
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Report
(4 results)
Research Products
(8 results)
