2016 Fiscal Year Annual Research Report
細胞外マトリックスの硬さ依存的な脂肪細胞分化機構の解明
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15J02241
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
黒田 美都 京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | 間葉系幹細胞 / ビンキュリン / 細胞外マトリックス / YAP/TAZ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
動物の細胞は、組織においてコラーゲンなどの細胞外マトリックスに囲まれて存在している。この細胞外マトリックスの硬さという物理的な要因が組織幹細胞の分化方向性を調節している。特に、細胞外マトリックスが軟らかいほど脂肪細胞へと分化しやすくなることが知られている。これまでの研究によって、細胞と細胞外マトリックスの接着領域に存在するタンパク質ビンキュリンが、組織幹細胞の一つである間葉系幹細胞の硬い細胞外マトリックス上での脂肪細胞への分化を抑制していることが明らかにした。しかし、ビンキュリンの下流で、硬さに依存した脂肪細胞への分化を調節するメカニズムは不明である。そこで本研究では、「ビンキュリン転写因子の細胞内局在と活性の変化を介して細胞外の硬さという情報を核内に伝え、それによって間葉系幹細胞の脂肪細胞への分化を制御している」という仮説を検証することにした。
昨年度までに細胞外マトリックスの硬さおよびビンキュリンの下流で転写因子YAPの核局在が制御されていることを明らかにした。そこでビンキュリンが転写因子YAPの核局在を制御するメカニズムについて調べた。アクチン細胞骨格に結合できない変異体ビンキュリンは野生型に比べて、YAPの核局在が小さくなっていた。さらに、ビネキシンが結合できない変異体ビンキュリンでも、野生型に比べてYAPの核局在が小さくなっていた。これらのことからビンキュリンがYAPを制御するメカニズムが明らかになりつつある。本研究により細胞外マトリックスの硬さを感知したセンサー分子ビンキュリンがどのようにその情報を伝えるかが明らかになり、今後幹細胞の分化方向性を調節する新しい技術の発展に貢献することができると考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成29年度に実施する予定であった、ビンキュリンのアクチン結合能が転写因子の挙動変化に与える影響を解析した。さらにこれらの成果を学術論文として発表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
前述のように、ビネキシンとビンキュリンの相互作用の関与が示唆された。そこで、当初の計画に加え、ビネキシンやそのファミリータンパク質の発現を抑制した細胞を作製し、これらのタンパク質がYAPの核局在や脂肪細胞分化に与える影響を評価する。
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