2018 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanism of cell migration associated with dynamics of cell cytoskeleton and organelles by spatiotemporal control of cell shape
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16K01350
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
菅原 路子 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (30323041)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 細胞遊走 / 細胞内小器官局在 / 光応答性培養基板 / 細胞形状制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞が基質上を這い回る細胞遊走の制御は，再生医療支援や薬物治療支援を始めとする次世代の医工学分野における基幹技術であり，その確立のためには遊走機序の解明は不可欠である．これまで，細胞形状の非対称性，すなわち形状極性の形成や，核と微小管形成中心を結ぶnuclear-centrosomal axis (NC axis)が，細胞遊走と関連することは知られていたものの，それを明確に理論立てて裏付ける研究は皆無であり，細胞遊走機序の全容解明には程遠い状況であった．そこで本研究では，細胞遊走に関わるアクチン細胞骨格，およびNC axisに関わる微小管のダイナミクスを細胞遊走と関連付け，形状極性がより支配的となる細胞遊走機序の「なぜ」を多様な方面から掘り下げて明らかにし，そのメカニズムを利用した細胞遊走の制御記述を確立することを目指す．
実験では，形状極性を一様とした条件下でのNC axisと細胞遊走の関連を明らかにすべく，紫外光照射による光応答性培養基板を用いて細胞の同時大量パターニングを行うこととし，初年度に構築した実験系を用い，実際の低倍率パターニングを実施した．その際，パターニング形状を細胞遊走時に見られる二等辺三角形とし，免疫蛍光染色により微小管の局在および細胞核の位置を観察した．その結果，パターニング面積の違いにより，微小管局在に違いが見られ，それに伴い核の位置が異なったと予想された．
さらに，微小管を一時的に分解したうえで再形成させ，細胞内の核，中心体および微小管の位置を，免疫蛍光染色により観察した．その結果，微小管分解前には，細胞上部にも位置した中心体が，分解再形成後にはその高さが変化し，細胞下部に位置することが明らかとなった．
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