癌細胞浸潤における細胞内アクチンの求心性流動の役割

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15024239
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 渡邊 直樹 京都大学, 医学研究科, 助教授 (80303816)
• Keywords: アクチン求心性流動 / アクチン重合 / ミオシン / mDia1 / Formin / ARP2 / 3複合体 / 細胞伸展 / 葉状仮足

Research Abstract

生細胞内アクチン線維の移動とその重合、脱重合を可視化する単分子蛍光スペックル法が可能な顕微鏡を構築し、(1)細胞の伸展部において、フィロポディアとラメリポディアの先端では、異なる様式でアクチン重合がアクチンの求心性流動と連関している。特にラメリポディア先端のアクチン重合速度はミオシン阻害によるアクチン流動の速度変化に加え、細胞の変形にも強く影響をうけることを見い出した(論文作成中)。(2)Rhoの標的分子で、Formin関連分子の1つmDia1について、蛍光単分子スペックル解析を行った。mDia1のアクチンファイバー誘導活性のあるドメイン、FH1-FH2構造が分子レベルで生細胞内で重合するアクチンの伸長端にプロセッシヴに結合しながら長距離を移動することを発見した。また、顕微鏡下で、精製されたアクチン、プロフィリン、mDia1を用い、mDia1が重合をつづけるアクチン伸長端に会合する結果を見い出した。今回の発見はモーター蛋白質以外ではじめて長距離を移動する分子機構が存在することを、しかもそれを生細胞内で明らかにした(Science 印刷中)。
他にアクチンの主要な調節分子と考えられるARP2/3複合体やキャッピングプロテインなどの蛍光蛋白質の単分子スペックル解析にも成功し、細胞浸潤におけるアクチン流動の役割についてアクチン重合との関連も含め、個々の分子レベル、或いはアクチンネットワークの全体像として新たな知見を得つつある。

Research Products

• [Publications] Higashida C., Miyoshi T., Fujita A., Oceguera-Yanez F., Monypenny J., Andou Y., Narumiya S., Watanabe N.: "Actin polymerization-driven molecular movement of mDia1 in living cells."Science. (印刷中). (2004)