2019 Fiscal Year Annual Research Report
重力変化を含む力学的ストレスに対するメカノセンシング機構
| Project Area | "LIVING IN SPACE" - Integral Understanding of life-regulation mechanism from "SPACE" |
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| Project/Area Number |
15H05936
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
成瀬 恵治 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (40252233)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
曽我部 正博 名古屋大学, 医学系研究科, 研究員 (10093428)
小林 剛 名古屋大学, 医学系研究科, 講師 (40402565)
高橋 賢 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (50432258)
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| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 重力 / 圧力 / 回転蛍光顕微鏡 / YAP / PKC / 血管内皮細胞 / 機械刺激受容チャネル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．細胞の重力および圧力応答の観察
回転蛍光顕微鏡はほぼ完成し、回転中及び数十分程度の回転刺激に対する細胞形態変化のイメージングに成功した。解像度が未だ十分でないためにオルガネラの変位の観察までは至っていない。また細胞が圧力を感知する機構を明らかにするため、圧力顕微鏡システムを開発した。東北大学との共同研究により、線虫において圧負荷が転写因子Foxoの核移行を誘発することを見出した。
２．細胞の重力応答における機械刺激受容チャネルの役割
細胞の微小重力環境感知の入り口として、核やミトコンドリアといった比重の重い細胞内小器官に対する重力作用の消失が考えられる。これまで我々は、足場の硬さや細胞内骨格の張力に依存して活性制御を受けることが知られている転写調節因子YAPに注目し、模擬微小重力環境あるいは微小重力環境においた間葉系幹細胞におけるYAP活性が、リン酸化とは別の制御を受けて低下することを見出してきた。これに引き続き、プロテインキナーゼC (PKC)が細胞の重力感知機構に関与するかどうかを間葉系幹細胞を用いて調べた。PKCαの発現を抑制した細胞ではYAP活性が低下していたことから、間葉系幹細胞の重力感知においてYAPの上流でPKCαが働いていることが示された。
３．重力変化に対する心臓循環器系の応答
無重力環境において、体液の移動など心循環器系の機能変化が起こることは広く知られている。今回は、血管の機能調節に重要な役割を果たす血管内皮細胞が重力変化に対してどのような応答を示すかを調べた。宇宙ステーションで培養した細胞と、地上で模擬微小重力に曝露した細胞とで遺伝子発現量を比較したところ、これまで知られていなかったエイコサノイドトランスポーター遺伝子の発現量低下を発見した。このことから、この遺伝子はヒト血管内皮細胞の重力応答において何らかの機能を果たしている可能性が考えられる。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(13 results)
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[Journal Article] Increased hydrostatic pressure induces nuclear translocation of DAF-16/FOXO in C. elegans2020
Author(s)
Watanabe Naoshi, Morimatsu Masatoshi, Fujita Ayano, Teranishi Mika, Sudevan Surabhi, Watanabe Masaru, Iwasa Hiroaki, Hata Yutaka, Kagi Hiroyuki, Nishiyama Masayoshi, Naruse Keiji, Higashitani Atsushi
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Journal Title
Biochemical and Biophysical Research Communications
Volume: 523
Pages: 853～858
DOI
Peer Reviewed
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