分離培養破骨細胞の接着機構に関わる細胞骨格の動的変化の超微構造解析

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11671828
• Research Institution: Asahi University
• Principal Investigator: 明坂 年隆 朝日大学, 歯学部, 教授 (70116523)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 寿穂 朝日大学, 歯学部, 助手 (80102119)
• Keywords: 分離培養破骨細胞 / ポドゾーム / 細胞骨格 / F-アクチン / G-アクチン / ゲルゾリン

Research Abstract

分離破骨細胞をガラス面または骨片上で培養して細胞の骨吸収、休止期などの色々な機能的状態をin vitroで再現しその間のポドゾームを主体とした細胞骨格の動的状態を検索した。接着構造として出現するポドゾームはアクチンフィラメント(F-アクチン)を主体とした細胞骨格構造として知られているが、アクチンの存在様式としてF-アクチンとG-アクチンが知られているがそれらの関連は未解決のままであった。従来のアクチン抗体を使う限りF-とG-アクチンを区別することは不可能であったがGc-グロブリンがG-アクチン特異的に結合することを利用してGc-グロブリン抗体で蛍光免疫染色してG-アクチンの局在を明らかにすることができる。レーザー顕微鏡観察ではF-アクチンはドット状を示すがG-アクチンはそれを取り巻くようにドーナツ状に局在した。またビンキュリンやパキシリンドーナツ状の、タリンはドット状の局在を示した。アクチンの脱重合に関わるゲルゾリンはF-アクチンと同様な局在を示しスポット状からリング状に変化する破骨細胞の細胞活動と密接に関連するポドゾームでのF-とG-アクチンの局在と連動していた。骨片上で培養した場合G-アクチンは破骨細胞移動方向に特異的に局在した。ポドゾーム構造は平面的にはスポット状に拡がるが垂直的には底面を基質側に向けた円錐を示す構造であった。アクチンの脱重合をおこなうゲルゾリンもポドゾーム領域に局在することが分かった。これらのことからポドゾームではF-、G-アクチンが機能状態を反映して局在しゲルゾリンの調節を受けていることを示しており、最近のゲルゾリンを欠如したトランスジェニックマウスの破骨細胞では骨面への付着が阻害されるとの報告と一致する。

Research Products

• [Publications] 明坂年隆: "破骨細胞における膜関連クラスリンと細胞骨格"解剖学雑誌. 75. 381-386 (2000)
• [Publications] Akisaka T 他: "Organization of cytoskeletal F-, G-actin and gelsolin in the adhesion……"J Bone Mineral Res. (in press). (2001)