Exploration and Application of Novel Functions Involved in Force Transduction in Myofibroblasts by PL Labeling Method

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K11282
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: Ueda Shuji 神戸大学, 農学研究科, 助教 (50379400)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉野 健一 神戸大学, バイオシグナル総合研究センター, 助教 (90280792)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: HPSB1 / 筋肉 / 筋肉減退 / 加齢 / 機械ストレス / 力伝達

Outline of Final Research Achievements

HSPB1, a low molecular weight heat shock protein, functions as a molecular chaperone to repair denatured proteins induced by cellular stress. Using a cell extension and contraction apparatus, we subjected L6 myocytes to mechanical stress and used PL labeling to search for binding proteins that interact with HSPB1. We found that HSPB1 binds to multiple myosin light chains in a mechanical stress-dependent manner. Binding experiments using phosphorylation mutants of HSPB1 showed that the phosphorylation of HSPB1 is involved in its binding to the newly discovered myosin light chains. These results suggest that HSPB1 may interact with multiple myosin light chains through phosphorylation, which may play a role in force transduction.

Free Research Field

応用健康科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

細胞は、外部からの機械的なストレスを細胞内シグナル伝達に変換する。このプロセスを「力伝達」と呼び、細胞形態の維持・安定化に関わる。細胞の力伝達は、加齢に伴って低下し、高齢者の筋力減退の一因と考えられる。HSPB1の発現低下は、細胞の力伝達を低下させることから、本研究課題において、我々はHSPB1の新たな結合タンパク質とその関連シグナル伝達経路を明らかにした。この経路は、力伝達の減退予防の鍵シグナルとなる可能性が考えられる。今後、筋細胞でHSPB1のタンパク質発現を誘導する薬剤や健康機能性成分の開発が進めば、高齢者の運動機能の維持・改善に向けた新たな治療法の開発に活用できる可能性がある。