2005 Fiscal Year Annual Research Report
機械センサー活性化におけるマイクロ・ナノ機構の解析
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15086207
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
曽我部 正博 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (10093428)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辰巳 仁史 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (20171720)
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| Keywords | SAチャネル / インテグリン / メカノトランスダクション / 機械センサー / ストレス線維 / アクチン |
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| Research Abstract |
あらゆる細胞は、機械刺激を受容して様々な応答を示す。この性質は、細胞の容積や運動の調節、循環器調節や重力感知に関わる極めて重要な機能である。その分子機構は長らく謎であったが、近年メカノセンサーの実体として、機械受容(SA)チャネルが発見され、急速に研究が展開している。本計画では、これらの成果を土台に、1)SAチャネルの活性化機構、2)機械受容における細胞骨格の役割、および3)細胞内メカノシグナリング機構の解明を目標としている。本年度は、特に、2)と3)を中心に研究を進め、以下の成果を得た。
1)stress依存的なストレス線維崩壊のナノ機構:我々はセミインタクト細胞を用いて、ストレス線維が周期伸展刺激の弛緩相で速やかに崩壊するという驚くべき事実を発見するとともに、この崩壊には、アクチン線維切断因子であるcofilinが必要十分な因子であることを見出している。そこで、本年度はin vitroでアクチン線維を調整し、様々なstrain(stress)を負荷した条件下でcofilinを添加し、その切断活性がstress依存的であること、即ちストレス線維自体がメカノセンサーであるということを発見した。
2):stress依存的なストレス線維形成のナノ機構:ストレス線維の形成における機械刺激の役割を、Gアクチンを含まないセミインタクト細胞を用いて調べた。その結果、機械刺激によってFアクチンからストレス線維への組織化が促進されるという証拠を得、その分子モデルを提出した。
3):剌激の時間モードに応じたメカノセンサーの役割分担:転写因子NF-kBの機械刺激依存的活性化を指標に、周期伸展刺激と持続伸展刺激におけるメカノセンサーの分業機構を調べた結果、力の変化に対してはSAチャネルが、持続的力に対してはインテグリンがそれぞれ中心的メカノセンサーとして働くことを見いだした。
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