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上皮細胞ラテラル領域におけるアクチン繊維流動”力”の機能解明

Publicly Offered Research

Project AreaRegulation of polarity signaling during morphogenesis, remodeling, and breakdown of epithelial tubular structure
Project/Area Number 24112503
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

山城 佐和子  東北大学, 生命科学研究科, 助教 (00624347)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2013: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2012: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywords一分子イメージング / アクチン細胞骨格 / 細胞運動 / 細胞接着 / 国際情報交換(アメリカ)
Research Abstract

細胞―基質間接着(接着斑)形成と細胞仮足の伸展は、がん細胞の運動能亢進や上皮の創傷治癒に重要である。細胞は、これらの構造でアクチン細胞骨格の発生する力を利用するが、力を非侵襲的に捉えることは難しく、「力」動態は不明な点が多い。一方、培養細胞仮足では、アクチン線維が絶え間なく求心的に移動するアクチン線維流動が存在する。線維流動はアクチン重合とミオシンによる牽引で駆動され、力の作用を可視化する指標となる。本研究では、まず、単分子スペックル顕微鏡法を改良し、最高精度の時空間分解能でアクチン流動を捉える技術を確立した。この手法により、培養繊維芽細胞において、接着斑がアクチン流動の速度と方向をサブミクロンスケールで複雑に変化させることを見出した。興味深いことに、接着斑前方では、アクチン線維は接着斑に集まるように速いスピードで流動した。この現象は、接着斑が周りのアクチンネットワークに作用し、自身の方向に流動を変化させていることを示唆する。細胞は、接着斑―アクチン流動相互作用を調節して、接着斑におけるメカノセンス機構の活性を制御している可能性がある。
これらの成果について、Molecular Biology of the Cell 誌において論文発表した。また、Journal of Biochemistry 誌にアクチン線維流動に関する総説を投稿中である。さらに、日本細胞生物学会大会(2013年6月、名古屋、シンポジウム口頭発表)において報告した。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] A new single-molecule speckle microscopy reveals modification of the retrograde actin flow by focal adhesions at nanometer scales.2014

    • Author(s)
      Yamashiro S, Mizuno H, Smith MB, Ryan GL, Kiuchi T, Vavylonis D, Watanabe N
    • Journal Title

      Molecular Biology of the Cell

      Volume: 25 Issue: 7 Pages: 1010-1024

    • DOI

      10.1091/mbc.e13-03-0162

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Differential actin-regulatory activities of tropomodulin1 and tropomodulin3 with diverse tropomyosin and actin isoforms.2014

    • Author(s)
      Yamashiro S, Gokhin DS, Sui Z, Bergeron SE, Rubenstein PA, Fowler VM
    • Journal Title

      The Journal of Biological Chemistry

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular viewing of actin polymerizing actions and beyond: Combination analysis of single-molecule speckle microscopy with modeling, FRAP and s-FDAP (sequential fluorescence decay after photoactivation).2013

    • Author(s)
      Watanabe N*, Yamashiro S, Vavylonis D, Kiuchi T
    • Journal Title

      Development, Growth & Differentiation

      Volume: 55 Issue: 4 Pages: 508-514

    • DOI

      10.1111/dgd.12060

    • NAID

      40019735169

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] New single-molecule speckle microscopy reveals modification of the retrograde actin flow by focal adhesions at nanometer scales2013

    • Author(s)
      山城佐和子
    • Organizer
      第65回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Revisiting lamella hypo thesis and myosin II-induced actin disassembly using a high-resolution single-molecule speckle microscopy with a new actin p robe polymerizable to formin-assembled actin filaments2012

    • Author(s)
      山城佐和子
    • Organizer
      アメリカ細胞生物学会年会
    • Place of Presentation
      アメリカ、サンフランシスコ
    • Year and Date
      2012-12-15
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Improved Single-Molecule Speckle Microscopy Methods Which Enable To Analyze Dynamics of Various Cellular Actin Structures2012

    • Author(s)
      山城佐和子
    • Organizer
      第45回日本発生生物学会・第64回日本細胞生物学会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2012-05-28
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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