細胞外マトリックスの硬さによる上皮管腔組織形成の制御

• Project Area: Regulation of polarity signaling during morphogenesis, remodeling, and breakdown of epithelial tubular structure
• Project/Area Number: 26112707
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 木岡 紀幸 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (90234179)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000); Fiscal Year 2015: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2014: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
• Keywords: 細胞外マトリックス / 嚢胞 / 管腔 / 乳腺上皮細胞 / 上皮細胞 / 管腔形成

Outline of Annual Research Achievements

上皮管腔組織形成および維持は、液性因子などの「化学的」な要因だけではなく、細胞外マトリックス(ECM)の硬さなどの「物理的」な要因によっても大きな影響を受けている。しかし、上皮管腔組織形成時にECMの硬さを感知するセンサーについてはほとんどわかっていない。我々は細胞とECMとの接着装置である接着斑に着目し、接着斑タンパク質であるビンキュリンとビネキシンの相互作用が繊維芽細胞におけるECMの硬さを感知するセンサーであることを明らかとしてきている。本研究では、昨年度に構築した乳腺上皮細胞株のin vitroの嚢胞管腔形成系を用い、ECMの硬さによる管腔形成調節へのアダプター型接着斑タンパク質ビンキュリンの関与について検討した。野生型乳腺上皮細胞では、形成される嚢胞と管腔の比がECMの硬さによって調節された。形成された嚢胞と管腔はラミニンの免疫染色により極性が観察できた。一方で、ビンキュリンの発現をノックアウトした細胞ではECMの硬さによる違いが見られなかった。このことから、ECMの硬さに応じた上皮細胞の形態形成にビンキュリンが関与していることが明らかとなった。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Interaction of the vinculin proline-rich linker region with vinexin α in sensing extracellular matrix stiffness (2014)
  • Author(s): Hiroshi Yamashita, Takafumi Ichikawa, Daisuke Matsuyama, Yasuhisa Kimura, Kazumitsu Ueda, Susan W. Craig, Ichiro Harada, and Noriyuki Kioka
  • Journal Title: Journal of Cell Science Volume: 127 Pages: 1875-86
  • DOI: 10.1242/jcs.133645
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Loss of Dlg5 expression promotes the migration and invasion of prostate cancer cells via Girdin phosphorylation (2014)
  • Author(s): Tomiyama, L., Sezaki, T., Matsuo, M., Ueda, K. and Kioka, N.
  • Journal Title: Oncogene Volume: 33 Issue: 9 Pages: 1141-1149
  • DOI: 10.1038/onc.2014.31
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 細胞外基質の硬さに応じた乳腺上皮細胞の嚢胞・管腔形成に与えるビンキュリンの効果 (2016)
  • Author(s): 今井まり子、市川(長里)彩花、植田和光、木岡紀幸
  • Organizer: 2016年(平成28年度)日本農芸化学会大会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2016-03-27
• [Presentation] The role of the amphipathic helix in vinexin α in inducing theconformational change of vinculin (2015)
  • Author(s): 日野直也, 市川尚文, 木村泰久、植田和光、木岡紀幸
  • Organizer: iCeMS International Symposium "Hierarchical Dynamics in Soft Materials and Biological Matter"
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2015-09-23
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] コラーゲンが上皮細胞の嚢胞と管腔形成に及ぼす影響 (2015)
  • Author(s): 今井まり子、市川(長里)彩花、植田和光、木岡紀幸
  • Organizer: 日本農芸化学会中部・関西支部２０１５年合同大会
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2015-09-19
• [Presentation] Interaction of the vinculin with vinexin α in ECM-stiffness directed cell differentiation and migration (2015)
  • Author(s): 木岡紀幸
  • Organizer: The Second International Meeting for Epithelial Tubulology
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2015-08-22
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Membrane microdomain and mechanosensor for stiffness of extracellular matrix(ECM) (2015)
  • Author(s): 木岡紀幸
  • Organizer: 第67回日本細胞生物学会大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2015-06-30
  • Invited
• [Presentation] 細胞外基質の硬さを感知するメカノセンサー (2015)
  • Author(s): 木岡紀幸
  • Organizer: 2015年度日本農芸化学会大会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-29
  • Invited
• [Presentation] ビンキュリン-ビネキシンα相互作用は細胞外マトリクスの硬さを感知するメカノセンサーである (2015)
  • Author(s): 木岡 紀幸、市川 尚文、山下 寛、長里 彩花、黒田 美都、植田 和光
  • Organizer: 平成26年度「がん研究分野の特性等を踏まえた支援活動」公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2015-01-27 – 2015-01-28
• [Presentation] 細胞外マトリクスの硬さの感知におけるビンキュリン-ビネキシンα相互作用 (2015)
  • Author(s): 市川尚文、山下寛、木村泰久、植田和光、木岡紀幸
  • Organizer: 日本癌学会シンポジウム/共同利用・共同研究拠点シンポジウム「がん幹細胞・微小環境・分子標的 ～がん進展制御への挑戦」
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 2015-01-21 – 2015-01-22
• [Presentation] Loss of Dlg5 expression promotes the migration and invasion of prostate cancer cells via Girdin phosphorylation (2014)
  • Author(s): Lucia Tomiyama, Takuhito Sezaki, Michinori Matsuo, Kazumitsu Ueda, and Noriyuki Kioka
  • Organizer: 2014 Annual Meeting of The American Society for Cell Biology
  • Place of Presentation: Philadelphia, Pennsylvania, USA
  • Year and Date: 2014-12-06 – 2014-12-10
• [Presentation] Distribution of vinculin to lipid rafts is involved in sensing ECM stiffness (2014)
  • Author(s): Ayaka Nagasato, Hiroshi Yamashita, Michinori Matsuo, Kazumitsu Ueda, and Noriyuki Kioka
  • Organizer: 2014 Annual Meeting of The American Society for Cell Biology
  • Place of Presentation: Philadelphia, Pennsylvania, USA
  • Year and Date: 2014-12-06 – 2014-12-10
• [Remarks] 京都大学農学研究科応用生命科学専攻細胞生化学研究室
  • URL: http://www.biochemistry.kais.kyoto-u.ac.jp/
• [Remarks]
  • URL: http://www.biochemistry.kais.kyoto-u.ac.jp/