Research Project
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
本研究では、咋年度までに単離した細胞基底膜(開放細胞系と呼ぶ)を用い、α5β1インテグリン分子がリガンドであるフィブロネクチン繊維との間の相互作用変化に応じて細胞膜上を分布変化する様子を直接とらえることに成功した。今年度は更に、以下の事柄が明かとなった。開放細胞系上において、α5β1インテグリン分子はフィブロネクチン繊維全長に沿って集積していた。一方で、固定細胞においては、フィブロネクチン繊維はアクチンストレスファイバーの端から外側方向に長く伸びていたが、α5β1インテグリンはストレスファイバーの端の部分にのみ集積しており、両者の分布様式が異なっていた。このことから、実際の細胞内にはα5β1インテグリンの集積をストレスファイバー端の部位にのみ制限するような機構が存在していることが示唆されたが、この機構に、インテグリン-アクチン骨格間の架橋タンパク質であるタリンとα-アクチニンのうち、タリンは特に関わっていないようであった。一方、α-アクチニンについては、ストレスファイバーに結合した分子の量が開放細胞系では固定細胞の約1/7にまで減少しており、十分な量のα-アクチニンが存在することが実際の細胞内でのα5β1インテグリンの適切な集積に重要であると考えられる。開放底膜系上におけるα5β1インテグリン分子の運動を1分子単位で高時空間分解能(1/30s,100nm)測定した。α5インテグリンの細胞質ドメインに、二次抗体結合0.1μm蛍光ビーズを一次抗体を介して結合させ、そのビーズの動きを追った。アクチン細胞骨格および細胞外マトリックスとの相互作用がない条件において、α5β1インテグリン1分子が結合した蛍光ビーズは差渡し160-830nmの領域内でのみ2次元ブラウン運動を行っており、その側方拡散係数値は約2×10^9cm^2/sと決定された。
