1991 Fiscal Year Annual Research Report
Fーアクチンの浸透圧に対する弾性応答を基礎にした,細胞の体積調節機構の研究
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02808053
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
伊藤 忠直 京都大学, 理学部, 助教授 (90093187)
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| Keywords | アクチンフィラメント / 細胞骨格 / 細胞の体積調節 / 細胞運動 / ABP / ゲルゾリン / 水の流れ / オスモティック・ストレス |
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| Research Abstract |
今年度の研究では、前年度に引き続き細胞内のアクチンフィラメント(Fーアクチン)からなる細胞骨格が、細胞の体積調節機構に果たす役割をin vitroで明らかにすることを目的とし、以下の成果を得た。
1.半透膜を隔てて、外液と接し、上端にキャピラリ-をもつオスモメ-タ-を「モデル細胞」として用いるシステムを開発した。このシステムでは、キャピラリ-内の気液界面の高さの変化を測定し、その体積変化を定量的に求めることができ、体積調節機構に関与する因子を同定することが可能になった。
2.「モデル細胞」内のFーアクチンが、外部と内部との浸透圧の不均衡(オスモティックストレス)から生じる水の流れを部分的に抑制し、さらにFーアクチン濃度が3mg/ml以上になると水の流れは全く観測されなかった。
3.FーアクチンをActinーBinding Protein(ABP)により架橋することにより、細胞質内にみられるようなFーアクチンの数10mOsm等方的ゲル構造を再構成した。このようなFーアクチンのゲルでは、全くオスモティックスによる水の流れは観測されず、「モデル細胞」はその体積を一定に保った。
4.上記アクチンゲルをゲルゾリンによって、ゾル化されるとオスモティックストレスに伴う水の流れが再び生じるようになった。
以上の結果は、細胞質にみられる、Fーアクチンの等方的ゲル構造が細胞外の浸透圧の数10mOsmの変化に対して、その体積を一定に保つのに重要な役割を果たしていることを示し、その水の流れがゲルゾリンを通じて、μMのカルシウムによって、調節されていることを示す。
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