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2023 Fiscal Year Research-status Report

1次元細胞運動における核と細胞膜の協調移動機構の解明

Research Project

Project/Area Number 20KK0341
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

末次 志郎  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (70345031)

Project Period (FY) 2021 – 2024
Keywords細胞運動
Outline of Annual Research Achievements

1次元、2次元、3次元運動の実験的解析
米国共同研究チームでは、直径100 nm程度以上のポリスチレンファイバーをメッシュ状に編み込み、細胞外基質の繊維に相当する太さの人工繊維を得ることができる。研究では、米国共同研究先の作成したポリスチレンファイバーに、申請者らが渡航前に作成したIRSp53や関連因子のノックアウト細胞などを用い、米国共同研究先にて申請者と共同で1次元の細胞外基質での細胞運動の性質、特に、細胞膜と核の連結機構、を顕微鏡観察した。その結果、細胞突起の形成が亢進することがわかった。一方で、IRSp53が形成する細胞突起は、細胞外小胞へと転換することがわかってきた。1次元ファイバー上で細胞突起の切断の様子を観察したところ、その増加が見られた。さらに、前年度理論予測されたミオシンとIRSp53などの膜を変形するタンパク質やアクチン重合が、細胞突起形成において協働し、その協働は、1次元ファイバー上で増大していることが示された。
1次元、2次元、3次元運動の理論的解析
IRSp53のような膜結合タンパク質をアクチンなどの膜変形能力を定式化し、格子モデルで表現したところ、膜を曲げる力が加わることが、突起形成に必要十分であることを理論的に示すことに成功した。現在のところ2次元平面上の細胞のみシミュレーションに成功している。さらに、細胞突起は、細胞の表面を移動することがシミュレーションにより示され、実験結果と一致することがわかった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の目的は達し、細胞外小胞などへ展開できているため。

Strategy for Future Research Activity

細胞突起の伸長だけでなく、その切断などへ展開していく予定である。1次元ファイバーとミオシンやIRSp53などの分子の組み合わせなどにより、細胞外小胞を大量に産生するプラットフォームを形成する。

  • Research Products

    (24 results)

All 2024 2023

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 5 results)

  • [Journal Article] International Society for Extracellular Vesicles Workshop. QuantitatEVs: multiscale analyses, from bulk to single extracellular vesicle.2024

    • Author(s)
      Manuela Basso,Alessandro Gori,Caterina Nardella,Mari Palviainen,Marija Holcar,Ioannis Sotiropoulos,Sylwia Bobis-Wozowicz,Vito G D'Agostino,Elena Casarotto,Yari Ciani,Shiro Suetsugu et al
    • Journal Title

      Journal of extracellular biology

      Volume: 3 Pages: e137

    • DOI

      10.1002/jex2.137

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Membrane Proteins: Function, Structure, and Dynamics.2023

    • Author(s)
      Yosuke Senju,Shiro Suetsugu
    • Journal Title

      Membranes

      Volume: 13 Pages: 904

    • DOI

      10.3390/membranes13120904

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The SH3 binding site in front of the WH1 domain contributes to the membrane binding of the BAR domain protein endophilin A2.2023

    • Author(s)
      Pei Fang Sim,Min Fey Chek,Nhung Thi Hong Nguyen,Tamako Nishimura,Takehiko Inaba,Toshio Hakoshima,Shiro Suetsugu
    • Journal Title

      Journal of biochemistry

      Volume: 175 Pages: 57-67

    • DOI

      10.1093/jb/mvad065

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Phosphorylation of PACSIN2 at S313 Regulates Podocyte Architecture in Coordination with N-WASP.2023

    • Author(s)
      Rim Bouslama,Vincent Dumont,Sonja Lindfors,Lassi Paavolainen,Jukka Tienari,Harry Nisen,Tuomas Mirtti,Moin A Saleem,Daniel Gordin,Per-Henrik Groop,Shiro Suetsugu,Sanna Lehtonen
    • Journal Title

      Cells

      Volume: 12 Pages: 1487

    • DOI

      10.3390/cells12111487

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Small GTPase Cdc42, WASP, and scaffold proteins for higher-order assembly of the F-BAR domain protein.2023

    • Author(s)
      Wan Nurul Izzati Wan Mohamad Noor,Nhung Thi Hong Nguyen,Theng Ho Cheong,Min Fey Chek,Toshio Hakoshima,Takehiko Inaba,Kyoko Hanawa-Suetsugu,Tamako Nishimura,Shiro Suetsugu
    • Journal Title

      Science advances

      Volume: 9 Pages: eadf5143

    • DOI

      10.1126/sciadv.adf5143

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Theoretical model of membrane protrusions driven by curved active proteins.2023

    • Author(s)
      Yoav Ravid,Samo Peni_,Yuko Mimori-Kiyosue,Shiro Suetsugu,Ale_ Igli_,Nir S Gov
    • Journal Title

      Frontiers in molecular biosciences

      Volume: 10 Pages: 1153420

    • DOI

      10.3389/fmolb.2023.1153420

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 細胞突起の切断による新機能2024

    • Author(s)
      末次 志郎,西村 珠子
    • Organizer
      2024年生体運動研究合同班会議
    • Invited
  • [Presentation] クローン化マクロファージの貪食能の比較2023

    • Author(s)
      竹下 裕矢,西村 珠子,末次 志郎
    • Organizer
      第46回分子生物学会年会
  • [Presentation] I-BARタンパク質による細胞突起の細胞外小胞形成における役割2023

    • Author(s)
      西村 珠子,末次 志郎
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会
    • Invited
  • [Presentation] The BAR domain assembly and the extracellular vesicle formation from cellular protrusions2023

    • Author(s)
      Shiro Suetsugu
    • Organizer
      第61回日本生物物理学会年会
    • Invited
  • [Presentation] 細胞膜に由来する細胞外小胞を介した細胞増殖の促進と細胞外マトリックスの関与2023

    • Author(s)
      西村 珠子,Hu Hooi Ting,末次 志郎
    • Organizer
      第10回日本細胞外小胞学会学術集会
  • [Presentation] I-BARタンパク質を介した細胞質ゾーニングによる細胞外小胞の形成2023

    • Author(s)
      西村 珠子,末次 志郎
    • Organizer
      第23回日本蛋白質化学会年会
    • Invited
  • [Presentation] The extracellular vesicles secreted from IRSp53-mediated membrane protrusions promote cancer cells proliferation via surface integrin and laminin2023

    • Author(s)
      Hu Hooi Ting,Tamako Nishimura,Shiro Suetsugu
    • Organizer
      第75回日本細胞生物学会大会
  • [Presentation] The I-BAR protein-dependent extracellular vesicles as a possible carrier of amyloid beta2023

    • Author(s)
      Lee Shin Yong,Takehiro Inaba,Tamako Nishimura,Shiro Suetsugu
    • Organizer
      第75回日本細胞生物学会大会
  • [Presentation] The analysis of the CD63 dynamics and release from the cells by using the lattice light sheet microscopy2023

    • Author(s)
      Hani Sapili,Tamako Nishimura,Eiji Morita,Yuko Mimori-Kiyosue,Shiro Suetsugu
    • Organizer
      第75回日本細胞生物学会大会
  • [Presentation] Small GTPase Cdc42, WASP, and scaffold proteins for higher-order assembly of the F-BAR domain protein2023

    • Author(s)
      Cheong Theng Ho,Wan Nurul Izzati Wan Mohamad Noor,Nhung Thi Hong Nguyen,Min Fey Chek,Toshio Hakoshima,Takehiko Inaba,Kyoko Hanawa-Suetsugu,Tamako Nishimura,Shiro Suetsugu
    • Organizer
      第75回日本細胞生物学会大会
  • [Presentation] 細胞膜に由来する細胞外小胞の受容細胞への取り込みと情報伝達機構2023

    • Author(s)
      西村 珠子,末次 志郎
    • Organizer
      第75回日本細胞生物学会大会
  • [Presentation] F-BARタンパク質PACSIN2の脂肪細胞分化と脂肪滴形成への関与2023

    • Author(s)
      松本 侑也,稲葉 岳彦,末次 志郎
    • Organizer
      第75回日本細胞生物学会大会
  • [Presentation] The analysis of the phagocytic heterogeneity on the macrophage cell line by Single-Cell Transcriptomics2023

    • Author(s)
      Suphamon Janewanthanakul,Hiroki Ikeda,Kazuki Kurimoto,Kayako Yakura,Tamako Nishimura,Panyawut Sri-Iesarranuson,Kazushi Ikeda,Shiro Suetsugu
    • Organizer
      第75回日本細胞生物学会大会
  • [Presentation] Molecular assembly mechanism of BAR domains on the lipid membranes and extracellular vesicle formation2023

    • Author(s)
      Shiro Suetsugu
    • Organizer
      第75回日本細胞生物学会大会
    • Invited
  • [Presentation] 細胞外小胞による細胞運動の促進における受容細胞のエンドサイトーシスの役割2023

    • Author(s)
      藤岡 敏史,西村 珠子,末次 志郎
    • Organizer
      第75回日本細胞生物学会大会
  • [Presentation] Shootin1bを介した動的なアクチンフィラメントとE-カドヘリンの連結による細胞間接着形成機構の解析2023

    • Author(s)
      酒巻裕介,嶺岸卓_,寺澤滉太,Saranpal Singh,栗原幸代,鳥山道則,西村珠子,末次志郎,稲垣直之
    • Organizer
      第75回日本細胞生物学会大会
  • [Presentation] The characterization and functional analysis of IRSp53-mediated secretion of the extracellular vesicles from cancer cells2023

    • Author(s)
      Hooi Ting Hu,西村 珠子,末次 志郎
    • Organizer
      ISEV 2023 annual meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The possible role of IRSp53 I-BAR-derived extracellular vesicles for carrying Alzheimer’s Disease related cargo2023

    • Author(s)
      Lee Shin Yong,Shiro Suetsugu
    • Organizer
      ISEV2023 Annual Meeting
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2024-12-25  

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