2019 Fiscal Year Research-status Report
細胞膜直下におけるアクチン重合のネガティブフィードバック制御
| Project/Area Number |
19K06638
|
|---|
| Research Institution | Kobe University |
|---|
Principal Investigator |
伊藤 俊樹 神戸大学, バイオシグナル総合研究センター, 教授 (30313092)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 細胞膜 / アクチン細胞骨格 / 細胞運動 / F-BARドメイン / がん |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
運動する細胞において「広がった細胞膜が退縮すること」は重要であり、伸展した細胞膜の形状や張力を感知してRacをオフにするフィードバック制御の存在が示唆される。本研究では「伸展した細胞膜の形状と張力を感知してアクチン重合のネガティブフィードバック制御を行う分子実体」「広がった細胞膜を退縮させ、細胞形態の統一性と可変性を支える自律的なメカニズム」を明らかにするため、F-BARドメインファミリーに属する「srGAP」に着目する。このタンパクは膜の凹面を認識するF-BARドメインと、Racに対するGAPドメインを持つ。予備実験から、srGAP1のF-BARドメインは広がった細胞膜の先端部分に特異的に局在することが観察されている。細胞の運動先端の膜には高い張力がかかっているだけでなく、細胞質側の表面は高度な凹面構造を呈している。そこで本研究では「srGAPが伸展した細胞膜の形状を感知して退縮させるメカニズムを明らかにすること」を目的とする。
本年度においては、NRK細胞に誘導的に活性化型Rasを発現する過程における各srGAP遺伝子の発現パターンを調べた。マイクロアレイによる網羅的遺伝子変動の解析から、興味深いことにsrGAP1、2、3それぞれが特徴的な変動を行うことが認められた。これらの結果は定量的PCRによっても確認され、上皮細胞の癌化に伴う各srGAP分子に関与が強く示唆される。マトリゲルを用いたヒト癌細胞の浸潤能アッセイにより、各srGAP分子種のノックダウンの影響を検討した。その結果、ある特定の分子種において浸潤能への寄与が確認されており、現在さらなる解析を行っている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
細胞運動における細胞膜伸展の負の制御因子として着目したsrGAPファミリーが、実際に細胞の癌化に伴い発現変動していることを明らかにすることができ、各分子種ごとに異なる制御機構を示唆する知見が得られた。これまでsrGAPファミリーの分子種ごとの役割は不明な点が多く、本成果によりこれを明らかにできることが期待されるため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後、癌細胞の浸潤アッセイにおける各srGAP遺伝子の機能を明らかにするため、ノックダウンとレスキュー実験により機能構造相関の詳細を明らかにすることを目指す。COS-7細胞を用いた膜局在化を指標として、各srGAP分子の膜凹面認識と機能との相関を検討していく。
|
| Causes of Carryover |
生化学的実験による検討を次年度に行うこととしたため、当該実験に予定していた支出が減少したため。今年度は前年度に予定していた生化学的実験を行うことに加えて、当初予定していた細胞生物学的実験を合わせて進める。
|
