2011 Fiscal Year Annual Research Report
Nebulin複合体による新規のアクチン重合核形成機構とその生理的役割
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22770185
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
高野 和儀 千葉大学, 大学院・融合科学研究科, 助教 (60466860)
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| Keywords | 細胞骨格・運動 / シグナル伝達 / 筋原線維形成 / アクチン重合 / 筋肥大 |
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| Research Abstract |
アクチン線維は細胞のかたちづくりや,筋肉に含まれる筋原線維の形成に必要である。しかし,これまで骨格筋肥大における筋原線維形成の機構は不明であった。細胞内ではアクチン重合核形成因子のはたらきによりアクチン線維形成が促進されることが知られている。私はN-WASPが筋原線維のZ線において,骨格筋特異的巨大タンパク質であるnebulinと相互作用することを見出した。また,この相互作用によりアクチン重合核の形成し,筋原線維と同様の直鎖状アクチン線維の形成を促進していることを明らかにした。したがってN-WASP-nebulin複合体の解析により,骨格筋肥大における筋原線維の形成機構の解明できるだけでなく,心筋肥大における筋原線維形成機構の解明につながると期待される。そこで,本研究では,N-WASP-nebulin複合体によるアクチン線維形成機構を詳細に解析した。その結果,N-WASP-nebulin複合体によるアクチン線維形成にはN-WASPのアクチンへの結合を担うWH2ドメインとnebulinとの結合にかかわるPro-rich領域の両方が必要であった。さらに生体内においても,N-WASPのこれらの機能はインスリン様増殖因子-1(IGF-1)による骨格筋肥大に必要不可欠であった。したがって,骨格筋の筋原線維形成に必須であるアクチン線維形成には,申請者が明らかにした新規のアクチン重合核形成機構が重要である。一方,心筋においてもN-WASPはZ線に局在したことから,心筋肥大においても同様な機構がはたらくと考えられた。心筋特異的なnebulinファミリータンパク質であるnebuletteを完全長組換えタンパク質として精製したところ,N-WASPと結合してアクチン線維形成を促進した。また抗nebulette抗体を作製し,これを用いた免疫沈降アッセイの結果,心筋肥大を誘導するアンジオテンシンーIIの刺激により心筋において両者が結合することを明らかにした。これらの結果より,心筋肥大においても骨格筋と同様なアクチン重合核形成機構がはたらく可能性が示唆された。
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