• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2011 Fiscal Year Annual Research Report

筋再生と筋肥大・心肥大を担う筋原線維形成のシグナル伝達機構と分子機構の解明

Research Project

Project/Area Number 23300144
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

遠藤 剛  千葉大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30194038)

Keywordsシグナル伝達 / IGF-1シグナリング / 筋原線維 / アクチン / N-WASP / サルコメア蛋白質 / 筋形成
Research Abstract

骨格筋および心筋の収縮を担う筋原線維形成のシグナル機構と分子機構を解明し,さらにこれらの機構と筋再生や筋肥大・心肥大との関連を明らかにすることを目的とする.骨格筋においてはnebulin(Neb)-N-WASP複合体によってアクチン重合核が形成され,さらにNebに沿ってアクチン線維が伸長して長さ1μmのアクチン線維が形成された.このアクチン線維の先端にleiomodin(Lmod)が局在していたので,Lmodがアクチン線維をさらに0.1-0.3μm伸長させていると考えられる.LmodはIGF-1-PI3K-Aktシグナリングにより阻害されるGSK-3でリン酸化されたので,IGF-1シグナリングはGSK-3によるLmodのリン酸化を解除して,アクチン線維の伸長に働いていると考えられる.しかしIGF-1によりLmodの量は変化しなかったので,IGF-1シグナリングはLmodの発現や分解の制御ではなく,機能の制御に働いていると考えられる.一方,心筋においては,nebulette(Nebt)のSH3ドメインにN-WASPのPro-rich領域が結合して,N-WASPはZ帯に局在化した.しかしこの局在化は,骨格筋のようにIGF-1シグナリングによるものではなく,AngIIシグナリングによって制御されていた.またNebt-N-WASP複合体によりアクチン重合核が形成され,アクチン線維形成が促進された.LmodもNebt(長さ0.15μm)のN末端側に結合し,IGF-1刺激のないマウスでは,LmodはZ帯付近に局在した.しかしIGF-1を投与したマウスでは,Lmodは1μmのアクチン線維の先端付近に局在化した.したがって,Nebtに沿って伸長した長さ0.15μmのアクチン線維の先端にLmodが結合し,IGF-1シグナリングによりアクチン線維をさらに0.85μm伸長させて,その結果,1μmのアクチン線維が形成されると考えられる.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

骨格筋と心筋の筋原線維のアクチン線維形成のシグナル伝達機構と分子機構について,いずれもほぼ計画どおりに研究が進行している.特に,心筋ではIGF-1シグナリングだけでなくAngllシグナリングの関与を見出すことができた.

Strategy for Future Research Activity

骨格筋の筋原線維形成には,IGF-1シグナリングに加えて神経支配が重要であると考えられるので,今後は骨格筋培養細胞とマウス骨格筋組織において神経支配の影響についても調べる.心筋筋原線維のアクチン線維形成においては,IGF-1シグナリングだけでなくAngllシグナリングも関与していることを見出したので,今後はAngllシグナリングによるアクチン線維形成の経路についても解明する.またAngllシグナリングとIGF-1シグナリングのクロストークの可能性についても調べる.心筋への遺伝子導入を,当初はレンチウイルスベクターを用いて行う予定であったが,アデノウイルスベクターで効率よく行えることが明らかになったので,今後はアデノウイルスベクターを用いて進める.

  • Research Products

    (9 results)

All 2012 2011 Other

All Presentation (6 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] 骨格筋と心筋における筋原線維アクチンの重合核形成と伸長の分子機構2011

    • Author(s)
      高野和儀
    • Organizer
      第84回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都市)
    • Year and Date
      2011-09-23
  • [Presentation] Ras-ERKカスケードのアンタゴニストDA-Rafは肺胞形成に不可欠である2011

    • Author(s)
      渡邊-高野晴子
    • Organizer
      第84回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都市)
    • Year and Date
      2011-09-23
  • [Presentation] 筋収縮と筋再生・筋肥大を担う筋原線維のアクチン線維形成機構2011

    • Author(s)
      遠藤剛
    • Organizer
      第84回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都市)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-21
  • [Presentation] Nebulette and N-WASP participate in cardiac myofibrillar actin filament formation2011

    • Author(s)
      Takano, K
    • Organizer
      第63回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2011-06-29
  • [Presentation] RhoD activated by FGF signaling induces mDia3-mediated cytoneme formation2011

    • Author(s)
      Koizumi, K
    • Organizer
      第63回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2011-06-29
  • [Presentation] The Ras-ERK cascade antagonist DA-Raf is essential for alveolarization2011

    • Author(s)
      Watanabe-Takano, H
    • Organizer
      第63回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2011-06-28
  • [Book] 実験医学 増刊「シグナル伝達研究最前線2012」2012

    • Author(s)
      遠藤剛
    • Total Pages
      148-156
    • Publisher
      羊土社
  • [Book] 実験医学 月刊 5月号2011

    • Author(s)
      高野和儀
    • Total Pages
      1273-1276
    • Publisher
      羊土社
  • [Remarks]

    • URL

      http://life.s.chiba-u.jp/endo/hp/index.html

URL: 

Published: 2013-06-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi