2018 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
17H03471
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
中村 史 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (40357661)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山岸 彩奈 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (00778293)
長崎 晃 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (30392640)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | バイオセンサー / 細胞・組織 / 癌 / ナノバイオ / 走査プローブ顕微鏡 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、生きた細胞の細胞骨格の機械的測定という独自に開発する手法によりマウス乳癌細胞の中間径フィラメントネスチンの骨格としての機能と構造について詳細な解析を行うことを目的としている。我々は先導研究により高転移性マウス乳がん細胞に対しCRISPR/Casを用いたゲノム編集によりネスチン欠損株を作製しており、血行性転移試験の結果、ネスチン欠損株において悪性度が低下していることを確認した。また円柱型AFM探針を用いた細胞弾性測定により、ネスチン欠損株の細胞弾性が元株に対して上昇していることを明らかにした。平成30年度は、これらの細胞株に対してネスチン遺伝子をコードしたプラスミドを用いた欠損株の回復試験を行った。ネスチンは単独で繊維形成することが出来ず、本乳癌細胞株では同じく中間径フィラメントであるビメンチンと共重合することによって発現している。我々はマウスネスチンのC末端の171 kDaの巨大なテール領域がビメンチンテール領域のアクチン繊維との結合を阻害し、これにより細胞骨格の結合点が減少するために細胞弾性が低下すると推察している。欠損株に対して、テール領域の98%を欠失したネスチン(NesΔTail)を発現させた結果、全長ネスチン発現細胞と比較して有意に弾性率が高いことが明らかとなった。また、近接ライゲーションアッセイの結果、全長ネスチン発現細胞と比較して、NesΔTail発現細胞では、ビメンチン－アクチンの結合点が増加することが示された。以上の結果から、ネスチンテール領域の立体障害によりビメンチン－アクチン結合が阻害され細胞弾性が低下すると考えている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画どおり、ネスチンの細胞柔軟化のメカニズムを証明することが出来た。生細胞内の中間径フィラメントの可動性を評価する新しい手法の開発を行っており、再現性よく繊維の機械的性質を評価することが出来るようになってきている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
ネスチンテール領域はビメンチンテール領域のアクチン繊維との結合を立体障害により阻害することが明らかとなったが、ネスチン自身もアクチン繊維と結合することが実験的に証明されつつある。柔軟化しつつも構造の不可逆的な変化を抑制するために、ネスチン自身もアクチン繊維と結合すると考えている。この仮説を立証するために、ネスチンのアクチン結合ドメインを特定し、ドメインを欠失したネスチンではどのような構造的特性が表れるか検証する。
|
