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IGF-1シグナリングによる筋原線維形成の制御とその破綻による筋疾患

Publicly Offered Research

Project AreaRegulation of signal transduction by post-translational modifications and its pathogenic dysregulation
Project/Area Number 23117506
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

遠藤 剛  千葉大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30194038)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2012: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2011: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Keywordsシグナル伝達 / IGF-1シグナリング / 筋原線維 / アクチン / N-WASP / サルコメア蛋白質 / 筋疾患 / 心筋症
Outline of Annual Research Achievements

心筋においては,nebulinの代わりに存在するnebulette (Nebt) のSH3ドメインにN-WASPのPro-rich領域が結合して,N-WASPはZ帯に局在化した.しかしこの局在化は恒常的にみられ,IGF-1シグナリングによって制御されていなかった.Nebt-N-WASP複合体によりアクチン重合核が形成され,アクチン線維形成が促進された.またアクチン重合活性をもつLmod2の局在は,IGF-1刺激によりZ帯付近から1 μmのアクチン線維の先端付近に移行した.Lmod2はIGF-1-PI3K-Aktシグナリングにより阻害されるGSK-3で強くリン酸化された.GSK-3でリン酸化されたLmod2はユビキチン化されて分解されたり,機能が阻害されると考えられる.これらの結果から,Nebtに沿って伸長した長さ0.15 μmのアクチン線維の先端にLmod2が結合し,IGF-1シグナリングによりアクチン線維をさらに0.85 μm伸長させて,その結果,1 μmのアクチン線維が形成されると考えられる.マウスに大動脈縮窄術 (TAC) を施し,病理的な肥大を引き起こした心臓では,線維化がみられ,圧・容積比で示される心機能が低下した.しかしIGF-1を作用させると,生理的な心筋細胞の肥大がもたらされ,線維化が抑制され,心機能が回復した.一方,N-WASP阻害剤を作用させると,心筋細胞の肥大が抑制され,線維化が促進され,心機能が顕著に低下した.これらの結果から,IGF-1シグナリングにより活性化されたN-WASPを介するアクチン線維形成が,心筋細胞の肥大と心機能に働いていると考えられる.さらに,骨格筋と心筋におけるN-WASPを介したアクチン線維形成の破綻が,筋疾患や心筋症につながることを実証するために,組織特異的なN-WASP cKOマウスを作製中である.

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) Book (3 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] RhoD activated by fibroblast growth factor induces cytoneme-like cellular protrusions through mDia3C.2012

    • Author(s)
      Koizumi K, Takano K, Kaneyasu A, Watanabe-T akano H, Tokuda E, Abe T, Watanabe N, Takenawa T, Endo T.
    • Journal Title

      Mol. Biol、Cell,

      Volume: 23 Issue: 23 Pages: 4647-4661

    • DOI

      10.1091/mbc.e12-04-0315

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] FGFにより活性化されたRhoDはmDia3Cを介してcytonemesを形成する2012

    • Author(s)
      遠藤 剛
    • Organizer
      第85回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      マリンメッセ福岡(福岡市)
    • Year and Date
      2012-12-16
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] M-Rasは無機リン酸により発現誘導・活性化され細胞外基質の石灰化を引き起こす2012

    • Author(s)
      木本 創
    • Organizer
      第85回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      マリンメッセ福岡(福岡市)
    • Year and Date
      2012-12-16
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Ras-ERKカスケードのアンタゴニストDA-Rafは肺胞形成を制御している2012

    • Author(s)
      渡邊-高野晴子
    • Organizer
      第85回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      マリンメッセ福岡(福岡市)
    • Year and Date
      2012-12-16
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 心筋における筋原線維アクチンの重合核形成と伸長の分子機構2012

    • Author(s)
      高野和儀
    • Organizer
      第85回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      マリンメッセ福岡(福岡市)
    • Year and Date
      2012-12-15
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 骨格筋と心筋における筋原線維アクチンの重合核形成と伸長の分子機構2011

    • Author(s)
      高野和儀
    • Organizer
      第84回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都市)
    • Year and Date
      2011-09-23
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Ras-ERKカスケードのアンタゴニストDA-Rafは肺胞形成に不可欠である2011

    • Author(s)
      渡邊-高野晴子
    • Organizer
      第84回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都市)
    • Year and Date
      2011-09-23
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋収縮と筋再生・筋肥大を担う筋原線維のアクチン線維形成機構2011

    • Author(s)
      遠藤剛
    • Organizer
      第84回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都市)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-21
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Nebulette and N-WASP participate in cardiac myofibrillar actin filament formation2011

    • Author(s)
      Takano, K.
    • Organizer
      第63回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2011-06-29
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] RhoD activated by FGF signaling induces mDia3-mediated cytoneme formation2011

    • Author(s)
      Koizumi, K.
    • Organizer
      第63回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2011-06-29
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] The Ras-ERK cascade antagonist DA-Raf is essential for alveolarization2011

    • Author(s)
      Watanabe-Takano, H.
    • Organizer
      第63回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2011-06-28
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Book] 岩波 生物学辞典 第5版2013

    • Author(s)
      巌佐 庸
    • Total Pages
      2192
    • Publisher
      岩波書店
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Book] 実験医学増刊「シグナル伝達研究最前線2012」2012

    • Author(s)
      遠藤剛
    • Publisher
      羊土社
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Book] 実験医学月刊5月号2011

    • Author(s)
      高野和儀
    • Publisher
      羊土社
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks] 千葉大学 理学部 生物学科 遠藤研究室

    • URL

      http://life.s.chiba-u.jp/endo/hp/index.html

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://life.s.chiba-u.jp/endo/hp/index.html

    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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