2020 Fiscal Year Annual Research Report
Focal Adherence Junctionsに着目した形態制御機構の解明
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19K16145
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
山田 壮平 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 特任助教 (40815528)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ゼブラフィッシュ / 力学測定 / メカノバイオロジー / ライブイメージング / 上皮細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
胚発生過程において上皮組織は、細胞間接着を介し、隣接する細胞と押し合いへし合いを繰り返しながら、形態を変化させていく。この形態変化を駆動する押し合いへし合いの力の制御機構については明らかになっていないことが多い。研究代表者は先行研究において、ゼブラフィッシュ胚発生過程で観察されるEpiboly運動過程で、上皮細胞間でFocal Adherence Junctions(FAJs)と呼ばれる細胞間接着構造を形成しながら、細胞間で押し合いへし合いを繰り返していることを発見した。
しかも最近，研究代表者らは，ゼブラフィッシュ上皮組織に生じた死細胞が排除される際、周囲の細胞から、死細胞へFocal adherens juctionを形成することを見出した．このFocal adherens juctionには，メカノチャネルTRPC1, Rac1GTPase，Arp2/3, cdh1, IP3受容体が関与することも突き止めた．以上の成果は，細胞競合を駆動する分子メカニズムを明らかにしただけでなく，シグナルが物理的な力へ変換される情報物理学的なメカニズムを明らかにしたことを意味しており，この研究領域の理解に貢献したと考えている．
これまでに研究代表者らは，非熱的に加工ができるフェムト秒レーザーの誘起衝撃力を利用して，ゼブラフィッシュ胚上皮細胞間で作用する機械的な力の大きさを定量評価し，約1kPaの力が発生していることを発見した．さらにFocal adherens juction形成を制御するTRPC1, Arp2/3,IP3受容体が死細胞を排除する際の力生成に関与することを見出した。これらの結果は、Focal adherens juctionを介した押し合いへし合いが細胞間に働く機械的な力の制御に関与することを示唆している。
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[Journal Article] Filopodium-derived vesicles produced by MIM enhance the migration of recipient cells2021
Author(s)
Nishimura T, Oyama T, Hu HT, Fujioka T, Hanawa-Suetsugu K, Ikeda K, Yamada S, Kawana H, Saigusa D, Ikeda H, Kurata R, Oono-Yakura K, Kitamata M, Kida K, Hikita T, Mizutani K, Yasuhara K, Mimori-Kiyosue Y, Oneyama C, Kurimoto K, Hosokawa Y, Aoki J, Takai Y, Arita M, Suetsugu S.
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Journal Title
Developmental Cell
Volume: 56
Pages: 842～859.e8
DOI
Peer Reviewed
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