2018 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanisms of cellular mechanosensing through Rho-GEF Solo
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17K15118
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
藤原 佐知子 大阪大学, 基礎工学研究科, 特別研究員(PD) (40771879)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | Rhoファミリー活性化因子 / メカノセンシング / 細胞骨格 / 中間径フィラメント / 細胞－基質間接着 / 細胞収縮力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
力学的環境に対する細胞や組織の応答（メカノセンシング）が、様々な生理機能に重要であることが報告されている。本研究は機械的力の受容と伝達にRho-GEF Soloがどのように関与するのか、その分子機構を蛋白レベルおよび細胞レベルで明らかにし、メカノセンシングの新たな制御機構や役割を解明することを目的とする。
1. Soloとケラチン中間径フィラメントの結合部位の探索
メカノセンシングにおけるSoloとケラチンの相互作用の意義を解明するために、ケラチンとの結合能を欠くSoloの変異体の作製を試みた。Soloのアミノ酸配列のデータベース解析に続き、分子生物学的手法を用いてそれらのSolo変異体の発現遺伝子を作製した。細胞内でのケラチン結合能を生化学的手法で検証した結果、ケラチン結合能を一部欠損させるアミノ酸変異を二種類見出すことに成功した。
2. Soloとケラチン中間径フィラメントの結合の意義
前項1で見出したケラチン結合能を一部欠くSoloの変異体の解析を行った。細胞に発現させた際のSoloの局在および細胞骨格の変化を蛍光顕微鏡観察および画像解析により詳細に解析したところ、変異体ではSolo野生型で見られるケラチン線維との部分的な共局在が見られず、またアクチン骨格の増強能も失っていることが分かった。またSolo変異体発現細胞では細胞が発する力が低下し、力刺激で誘導されるアクチン骨格の増強も起こらないことを見出した。
私は前年度に、細胞基質間接着部位における力の発生部位とSoloの局在に相関があることを見出している。前年度からの2年間で得られた成果は、細胞－基質間接着部位でのメカノセンシングにおけるRho-GEFとケラチン中間径フィラメントの関与の重要性および分子メカニズムを新規に解明したものである。
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