2022 Fiscal Year Annual Research Report
RhoGEF, Soloとケラチン繊維による細胞の機械刺激に対する順応機構の解明
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20H03248
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
大橋 一正 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (10312539)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | アクチン骨格 / RhoGEF / 力覚応答 / 中間径フィラメント / Solo / 上皮細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Soloによるアクチン骨格とケラチン繊維ネットワークの共役した再構築の分子機構とその機能を解明するために、Soloに対するプロテオーム解析と細胞への張力負荷による細胞応答をモデルにSoloの機能解析を行った。昨年度までに見出したSoloの結合蛋白質の候補の中から、Soloと細胞内で結合し、共局在する蛋白質を探索した。その結果、Soloは、同じRhoAのGEFであるPDZ-RhoGEFと結合し共局在することを発見した。PDZ-RhoGEFはSoloとの共発現によってSoloの細胞基底部の集積部位に集積し、その付近のアクチンをSoloの単独発現よりも有意に強く重合させた。また、Soloの発現によるアクチン重合の促進をPDZ-RhoGEFの発現抑制は阻害した。これらの結果から、PDZ-RhoGEFはSoloの局在部位に集積して活性化することが考えられ、力覚応答においてSoloとPDZ-RhoGEFはシグナルカスケードを形成して機能していることが強く示唆された。また、ラパマイシンを介してFKBP蛋白質とFRB蛋白質が結合する化学誘導二量体化法を用いて人為的に収縮させることができるMDCK細胞を作製し、その細胞で親株のMDCK細胞を引張する実験系を確立した。この細胞を用いてYFP-Soloを発現するMDCK細胞を引張した結果、Soloが細胞間接着部位へ集積することを見出した。さらに、DesmosomeとAdherens junctionに局在するPlakoglobinを発現抑制するとSoloの細胞間接着部位への局在が部分的に減少することを見出した。これらの結果から、Soloは、細胞間に負荷された張力によって形成されたPlakoglobinを含む構造に集積し、細胞間接着部位のケラチン線維の構造を制御していることが示唆された。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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