細胞の力覚応答におけるSoloの活性化機構と機能解明

• 研究課題/領域番号: 15K14469
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 水野 健作 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (70128396)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 細胞骨格 / メカニカルストレス / アクチン / Rho / Rho-GEF

研究成果の概要

力学的刺激に対する細胞応答は生体の恒常性維持や組織形成において重要な役割を担っている。私達は最近、細胞の力覚応答に関与するRhoA活性化因子(RhoA-GEF)としてSoloを同定した。本研究では、Soloの力学的刺激依存的な活性化機構、および細胞機能を解明することを目的として研究を行った。その結果、Soloはケラチン8/18繊維と複数箇所で結合すること、張力刺激依存的なRhoAの活性化やストレスファイバーの形成・強化において、Soloとケラチン8/18繊維の結合が重要であることを明らかにした。さらに、Soloは、細胞の集団移動や管腔形成に関与していることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Roles of the cytoskeleton, cell adhesion, and Rho signaling in mechanosensing and mechanotransduction. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ohashi, K., Fujiwara, S., and Mizuno, K.
  • 雑誌名: J. Biochem. 巻: 161 ページ: 245-254
  • DOI: 10.1093/jb/mvw082
  • NAID: 40021162023
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] メカノセンシングにおける細胞骨格、細胞接着の機能 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤原佐知子、大橋一正、水野健作
  • 雑誌名: 生化学 巻: 88 ページ: 443-451
  • NAID: 40020948061
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interplay between Solo and keratin filaments is crucial for force-induced stress fiber reinforcement. (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara, S., Ohashi, K., T. Mashiko, Kondo, H., Mizuno, K.
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 巻: 27 号: 6 ページ: 954-966
  • DOI: 10.1091/mbc.e15-06-0417
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rho-guanine nucleotide exchange factors involved in cyclic stretch-induced reorientation of vascular endothelial cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiyori Abiko*, Sachiko Fujiwara*, Kazumasa Ohashi, Ryuichi Hiatari, Toshiya Mashiko, Naoya Sakamoto, Masaaki Sato, Kensaku Mizuno (* co-first authors)
  • 雑誌名: Journal of Cell Science 巻: 印刷中 ページ: 1683-1695
  • DOI: 10.1242/jcs.157503
  • 査読あり
• [雑誌論文] Actin Migration Driven by Directional Assembly and Disassembly of Membrane-Anchored Actin Filaments. (2015)
  • 著者名/発表者名: Katsuno, H., Toriyama, M., Hosokawa, Y., Mizuno, K., Ikeda, K., Sakumura, Y., Inagaki, N.
  • 雑誌名: Cell Rep. 巻: 12 号: 4 ページ: 648-660
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2015.06.048
  • NAID: 120005716856
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 動物細胞の力覚応答における細胞骨格の役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 水野 健作、藤原 佐知子、大橋一正
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 国立大ホール（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-11-30
  • 招待講演
• [学会発表] 力覚応答に関与するRho-GEF, Soloの上皮細胞の管腔形成における機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大橋一正、西村 亮祐、藤原 佐知子、水野 健作
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 国立大ホール（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] メカノストレス応答に関与するRho-GEF, Solo の上皮管腔組織形成における役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 西村 亮祐、大橋一正、藤原 佐知子、水野 健作
  • 学会等名: 第68回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 京都テルサ（京都府・京都市）
  • 年月日: 2016-06-15
• [学会発表] 上皮細胞の力覚応答と細胞骨格制御に対するRho-GEF Solo の機能 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤原 佐知子、大橋一正、水野 健作
  • 学会等名: 第68回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 京都テルサ（京都府・京都市）
  • 年月日: 2016-06-15
• [学会発表] 上皮管腔組織形成におけるSolo の機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 西村亮祐、大橋一正、藤原佐知子、水野 健作
  • 学会等名: 日本生化学会東北支部第82回例会・シンポジウム
  • 発表場所: 弘前大学（青森県・弘前市）
  • 年月日: 2016-05-21
• [学会発表] メカノストレス応答に寄与するRhoGEF, Soloの上皮細胞集団の秩序化における機能 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大橋一正、藤原佐知子、酒井高輝、安彦日和、近藤洋志、増子寿弥、水野健作
  • 学会等名: 2016年 生体運動合同班会議プログラム
  • 発表場所: キャンパスプラザ京都 5階第一講義室（京都府・京都市）
  • 年月日: 2016-01-08
• [学会発表] Rho-GEF Soloによる細胞骨格の制御と力覚応答における機能 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤原佐知子、安彦日和、大橋一正、増子寿弥、近藤洋志、佐藤正明、水野健作
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県・神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 細胞の力覚応答と増殖におけるアクチン動的秩序の役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 水野健作
  • 学会等名: 第53回日本生物物理学会
  • 発表場所: 金沢大学 角間キャンパス 自然科学本館（石川県・金沢市）
  • 年月日: 2015-09-13
  • 招待講演
• [学会発表] アクチン重合・脱重合によって引き起こされる軸索内タンパク質輸送 (2015)
  • 著者名/発表者名: 勝野弘子、鳥山道則、細川陽一郎、水野健作、池田和司、作村諭一、稲垣直之
  • 学会等名: 第67回日本細胞生物学会
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都・江戸川区）
  • 年月日: 2015-06-30
• [学会発表] RhoA/RhoC特異的GEFであるSoloの力覚応答における役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大橋一正、藤原佐知子、増子寿弥、安彦日和、佐藤正明、水野健作
  • 学会等名: 第67回日本細胞生物学会
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都・江戸川区）
  • 年月日: 2015-06-30
  • 招待講演
• [学会発表] Rho-GEF Soloによるアクチン繊維と中間径フィラメントの制御とメカノセンシングにおける機能 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤原佐知子、安彦日和、大橋一正、増子寿弥、水野健作
  • 学会等名: 日本生化学会東北支部 第81回例会・シンポジウム
  • 発表場所: 東北大学さくらホール（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2015-05-09
• [備考] 東北大学 大学院生命科学研究科 情報伝達分子解析分野 水野研究室
  • URL: http://www.biology.tohoku.ac.jp/lab-www/mizuno_lab/