2019 Fiscal Year Research-status Report
Elucidating molecular mechanism of junctional remodeling
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19K16139
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
井川 敬介 京都大学, 高等研究院, 特定研究員 (10791402)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 細胞配置換え / アクチン細胞骨格 / 細胞間接着 / 上皮 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、AIP1とcofilinによるアクチン細胞骨格再編成が細胞配置換え時の細胞間接着の切り替えに必要であるという研究代表者の過去の研究成果に立脚し、 細胞間接着面が切り替わる際の局所的な分子動態を制御するメカニズムの解明を目的とする。
2019年度は、AIP1とcofilinによるアクチン細胞骨格制御がショウジョウバエ蛹期の翅上皮の細胞配置換え過程で細胞間接着を再編成する分子メカニズムの解析に着手した。解析の着手にあたり、細胞接着面が再編成される際に形成されるミオシンリングに着目した (Ikawa and Sugimura. 2018)。ミオシンリングの近傍で特徴的な局在を 示す分子の探索を行ったところ、Afadinなどの複数のアドへレンスジャンクション構成因子が興味深い局在を示すことを見出した。次に、これらの分子の機能欠損表現型を調べたところ、細胞配置換えに異常を引き起こすことがわかった。さらに、AIP1及びcofilinがこれらの分子の局在制御に重要であることも明らかとなっ た。以上の結果から、AIP1及びcofilinによるアクチン再編成がアドへレンスジャンクションの制御を介して、細胞間接着のリモデリングを促進していることが示唆された。 並行して、細胞配置換えの数理モデルの構築にも着手し、細胞接着面切り替え時にミオシンリングが不安定化される機構を数理的に解析した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の初年度である2019年度に、アクチン脱重合因子AIP1及びcofilinが複数のアクチン細胞骨格-細胞間接着リンカー分子の局在を調節することで細胞接着面切り替えを制御することを見出すとともに、対応する数理モデルの着想と解析に至っており、概ね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度でも引き続きAIP1及びcofilinが細胞接着面の切り替えを制御するメカニズムの解明を目的とする。具体的な推進方策としては、第一に、2019年度に同定した細胞間接着の再編成を制御する候補因子が、どのようにAIP1やcofilinによって制御されるのかを明らかにする。第二に、同定した候補因子がミオシンリングをコントロールするメカニズムを明らかにする。第三に、以上の解析で取得されたタイムラプスイメージングデータをもとに、より定量的な数理モデルの構築とモデルの実験検証を進める。
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| Causes of Carryover |
トランスジェニック系統の作製のための費用の支出が2020年度になったことや参加予定だった学会が中止になったことなどから次年度使用額が生じた。 今年度予算はショウジョウバエ維持のための消耗品代、トランスジェニック系統作製費用、画像処理補助を担当する技術補佐員の人件費などへの使用を計画している。
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