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2015 Fiscal Year Research-status Report

細胞を遊走させる回転するストレスファイバ

Research Project

Project/Area Number 26650050
Research InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

岩楯 好昭  山口大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (40298170)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords細胞遊走 / ケラトサイト / アクチン / アクトミオシン / ストレスファイバ / アメーバ運動
Outline of Annual Research Achievements

アメーバ運動は神経組織の形成から好中球の免疫応答にまで見られる普遍的な細胞機能である。運動中、細胞は前端の伸長と後端の収縮を繰り返す。この細胞前後端の伸長収縮がアメーバ運動の原動力だというのは現在、細胞生物学の定説である。ところが、魚類表皮細胞ケラトサイト(keratocytes)の細胞質はラグビーボール様の形態で,ボール表面の長軸方向にストレスファイバというアクチンフィラメント(以下Fアクチン)が束化した太い繊維構造が並ぶ。本研究は,このストレスファイバの回転が本当に起きていて、なおかつ,このファイバの回転こそがアメーバ運動の原動力であると予測し,それを証明するものである。
基礎生物学研究所野中茂紀博士の開発した光シート顕微鏡で平成26年度にストレスファイバの回転する映像を1例記録することができたが、平成27年度は定量的なデータをそろえるべく、ファイバの回転データを複数例取得することができた。さらに、さらなる定量化のために、高速z軸スキャンが可能な共焦点顕微鏡を用いて、予備実験的ではあるものの、ストレスファイバの回転する映像を取得することができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

申請時には、共焦点顕微鏡によるデータの取得は計画にはなかった。しかし、光シート顕微鏡によるデータ取得の成功により、定量化がさらなる高い確度のストレスファイバの回転の証明になることが期待されたため、共焦点顕微鏡によるデータの取得を検討した。現在、数例ではあるものの、高解像度のデータを取得することができている。

Strategy for Future Research Activity

共焦点顕微鏡による高解像度のデータを記録する。その生データを詳しく解析することで、ストレスファイバの回転を詳細に理解するとともに、そのメカニズムを明らかにしたい。さらにストレスファイバだけではなく、細胞の遊走に不可欠な接着斑やミオシン2の動態を記録を目指す。そのために、GFP融合タンパク質の発現系をケラトサイトで確立させる。

Causes of Carryover

当初予定していた光ピンセットによる実験が不要となったため、研究協力者の雇用が必要なくなり、支出を抑えることができた。また、共焦点顕微鏡観察が必要になったが、このための予算は、現有機器を用いることで、必要ではなかった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

今年度共焦点顕微鏡による予備実験的な観察が成功した。このため、来年度本格的な観察が必要となるため、研究協力者の人件費としての支出が見込まれる。

  • Research Products

    (11 results)

All 2016 2015

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 6 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Hybrid mechanosensing system to generate the polarity needed for migration in fish keratocytes2016

    • Author(s)
      Okimura, C. and Iwadate, Y.
    • Journal Title

      Cell Adhesion & Migration

      Volume: 10 Pages: 406-418

    • DOI

      10.1080/19336918.2016.1170268

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Fast-crawling cell types migrate to avoid the direction of periodic substratum stretching2016

    • Author(s)
      Okimura, C., Ueda, K., Sakumura, Y. and Iwadate, Y.
    • Journal Title

      Cell Adhesion & Migration

      Volume: 10 Pages: 331-341

    • DOI

      10.1080/19336918.2015.1129482

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Shape and area of keratocytes are related to the distribution and magnitude of their traction forces2016

    • Author(s)
      Sonoda, A., Okimura, C. and Iwadate, Y.
    • Journal Title

      Cell Structure and Function

      Volume: 41 Pages: 33-43

    • DOI

      10.1247/csf.15008

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The role of stress fibers in the shape determination mechanism of fish keratocytes2016

    • Author(s)
      Nakata, T., Okimura, C., Mizuno, T. and Iwadate, Y.
    • Journal Title

      Biophysical Journal

      Volume: 110 Pages: 481-492

    • DOI

      10.1016/j.bpj.2015.12.014

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The molecular dynamics of crawling migration in microtubule-disrupted keratocytes.2015

    • Author(s)
      Nakashima, H., Okimura, C. and Iwadate, Y.
    • Journal Title

      Biophysics and Physicobiology

      Volume: 12 Pages: 21-29

    • DOI

      10.2142/biophysico.12.0_21

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Ciliary metachronal wave propagation on the compliant surface of Paramecium cells2015

    • Author(s)
      Narematsu, N., Quek, R., Chiam, K.-H. and Iwadate, Y.
    • Journal Title

      Cytoskeleton

      Volume: 72 Pages: 633-646

    • DOI

      10.1002/cm.21266

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 好中球と粘菌の遊走方向決定のためのメカノセンシング2016

    • Author(s)
      沖村千夏、上田和季、作村諭一、岩楯好昭
    • Organizer
      生体運動合同班会議
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府、京都市)
    • Year and Date
      2016-01-08 – 2016-01-10
  • [Presentation] ケラトサイトのかたち形成におけるストレスファイバーの役割2015

    • Author(s)
      中田多可子、沖村千夏、水野敬文、岩楯好昭
    • Organizer
      生物物理学会第53回年会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県、金沢市)
    • Year and Date
      2015-09-13 – 2015-09-15
  • [Presentation] Computational Model of Directional Cell Migration in Response to Mechanical Stimuli2015

    • Author(s)
      Hayakawa, T., Iwadate, Y. and Sakumura, Y.
    • Organizer
      International Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium 2015
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府、京都市)
    • Year and Date
      2015-08-20 – 2015-08-23
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Directional Migration of Neutrophil-like HL-60 Cells by Cyclic Substratum Stretching2015

    • Author(s)
      C. Okimura, C., Ueda, K., Sakumura, Y. and Iwadate, Y.
    • Organizer
      International Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium 2015
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府、京都市)
    • Year and Date
      2015-08-20 – 2015-08-23
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Crawling cell migration controlled by mechanical interaction with substratum2015

    • Author(s)
      Iwadate, Y.
    • Organizer
      The 6th International Conference on Computational Methods (ICCM2015)
    • Place of Presentation
      Pullman Hotel, Auckland, New Zealand
    • Year and Date
      2015-07-14 – 2015-07-17
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-01-06  

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