2014 Fiscal Year Annual Research Report
多数の細胞の力と運動がもたらす管腔構造形成のロジック
Publicly Offered Research
| Project Area | From molecules, cells to organs : trans-hierarchical logic for higher-order pattern and structures |
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25127701
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
芳賀 永 北海道大学, 先端生命科学研究科(研究院), 教授 (00292045)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 細胞・組織 / 上皮管腔組織 / コラーゲンゲル / メカノセンシング / 集団運動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は，上皮細胞の集団が協調して力を出し合い，管腔組織を形成するロジックを明らかにすることを目的とする．研究代表者はこれまでに，上皮細胞（MDCK細胞）をコラーゲンゲルで重層すると，上皮シートの辺縁部が内側に収縮し，シート全体が湾曲しながら折り返されることで管腔構造が形成されることを発見した．本研究では，この現象が生じるロジックを解明するために，①上皮シート端が折り返す機構，②折り返した細胞に追随して後続細胞が集団で運動する機構，③上皮シートが湾曲し間隙が形成される機構の3点に焦点を当てて研究を遂行した．
平成26年度では，交付申請書における研究実施計画に従って，上皮シート辺縁部を取り囲むアクトミオシン束の収縮力発生機構について調べた．とくに，細胞に大きな収縮力をもたらすII型ミオシン調節軽鎖（MRLC）の2重リン酸化機構に着目して実験を行った．具体的には，阻害剤投与，免疫蛍光染色，siRNAによる発現抑制，FRETプローブを用いた蛍光ライブイメージングを行うことで，MRLCの2重リン酸化に寄与するリン酸化酵素（ROCK，ZIP-kinase，MLCK）の働きについて検討した．その結果，MLCKは折り返しには寄与せず，ROCKとZIP-kinaseの寄与が大きいことが明らかとなった．とくに，ZIP-kinaseの働きについてはあまり知られていなかったので，今回の発見は細胞の集団運動を理解する上で意義が大きいといえる．さらに，研究実施計画に従って，MMP-8の分泌と管腔形成との関係についても調べた．MMP-8の阻害剤を投与したところ，管腔形成に大きな影響を及ぼさないことが明らかとなった．
これらの結果は，平成26年度内にPLoS ONE誌に原著論文として公開することができた．
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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