2016 Fiscal Year Annual Research Report

Effects of DAAM1, a PCP effector, on F-actin regulation at cell-cell junctions

Research Project

Project/Area Number	25440084
Research Institution	Institute of Physical and Chemical Research
Principal Investigator	西村珠子国立研究開発法人理化学研究所, 多細胞システム形成研究センター, 訪問研究員 (40415261)
Project Period (FY)	2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords	DAAM1 / アクチン / WAVE2
Outline of Annual Research Achievements	我々はこれまでに、forminファミリーのアクチン重合分子DAAM1が、乳腺上皮細胞において接着側面部に分布すること、DAAM1のノックダウンにより側面部F-アクチンが特異的に減少し、かつ接着側面部の動きが活発化することを見出した。これらの現象は、DAAM1のアクチン重合活性に依存していた。また、DAAM1ノックダウン細胞を長期間培養すると細胞層の形成が異常になり、コラーゲンゲル上で培養すると接着側面部から頻繁に突起を出す様子が観察された。そこでメカニズムを調べたところ、ラメリポディア形成に関与するWAVE2複合体およびlamellipodinが接着側面部に分布し、これらの分子のノックダウンまたはRac1活性の阻害によりDAAM1ノックダウン時の接着側面部の動きが抑制されることが分かった。今年度は、上記結果を補強するための追加実験を行った。まず、DAAM1がE-カドヘリンの細胞内部分と相互作用し、E-カドヘリンを介して細胞間接着に分布することを示した。また、細胞をマトリゲル中で3次元培養すると、コントロールでは細胞同士が緊密に接着した球状のスフェロイドが形成されたのに対し、DAAM1ノックダウン細胞では細胞間の接着がゆるく、かつ細胞がスフェロイドの底部からマトリゲル中に逸脱する様子が頻繁に観察された。さらに、DAAM1ノックダウン時の接着側面部の動きに関与するRac-WAVE2の下流分子であるArp2/3も機能していることを見出した。以上の結果から、DAAM1は上皮細胞の接着側面部に分布してアクチン重合を促進し、Rac1-WAVE2複合体-Arp2/3およびlamellipodinを介した接着側面部の動きを抑制することで、細胞間接着を安定化していると考えられた。この研究結果を学術論文にまとめて投稿し、受理された。