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上皮細胞システムの力覚応答を司るRhoシグナルと細胞骨格制御の統合的理解

研究課題

研究課題/領域番号 16J04133
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 細胞生物学
研究機関大阪大学

研究代表者

藤原 佐知子  大阪大学, 基礎工学研究科, 特別研究員(PD) (40771879)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード力覚応答 / 細胞骨格 / Rho-GEF / 中間径フィラメント / 細胞-基質間接着 / 細胞収縮力 / 上皮細胞 / 細胞-基質間接着 / メカニカルストレス / 細胞間接着
研究実績の概要

本研究は、力学的シグナルによる細胞機能の変化(力覚応答)におけるRhoシグナルや細胞骨格の役割やその制御機構の解明を目的とする。私は本学振研究の期間を通じてRhoA-GEFであるSoloについて、上皮細胞の接着や形態形成に対する役割に着目するとともに、Soloを介した細胞骨格制御と力覚応答の分子メカニズムの解析に重点を置き研究を行ってきた。本年度は研究の拠点をドイツ・ライプツィヒ大学Thomas Magin研究室に移し、ケラチン中間径フィラメントの解析についても力を入れた。以下に、今年度得られた主要な研究成果を記載する。
1. 三次元環境下における上皮形態形成に対するSoloの関与
上皮形態形成モデルとして、ヒト乳腺上皮由来MCF10A細胞の腺房形成を三次元培養で誘導して実験に用いた。腺房形成過程ではヘミデスモソーム(上皮細胞特異的な細胞-基質間接着)形成が重要であると知られている。これらの過程におけるSoloの関与を検証した結果、SoloがMCF10A細胞のヘミデスモソーム形成および腺房形成に必要であり、特に増殖や極性化などの重要な過程に関与することを明らかにした。
2. Soloを介した細胞骨格制御と細胞-基質間接着部位における力の発生
Soloを介した細胞骨格制御と力覚応答を結びつける分子メカニズムを理解するために、Soloとケラチンの相互作用が細胞の発する力に対する影響を検証した。その結果、細胞が細胞-基質間接着部位に発する力はケラチンとの結合を一部欠くSoloの変異体の発現細胞では有意に低下することを見出し、Soloとケラチンの完全な相互作用が細胞の力の発生に重要であることが分かった。細胞の力覚応答におけるケラチン中間径フィラメントの重要性およびSoloを介したその制御の分子メカニズムを新規に解明したものである。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Keratin-binding ability of the N-terminal Solo domain of Solo is critical for its function in cellular mechanotransduction2019

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara, S., Matsui, T. S., Ohashi, K., Mizuno, K., and Deguchi, S.
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 390-402

    • DOI

      10.1111/gtc.12682

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solo, a RhoA-targeting guanine nucleotide exchange factor, is critical for hemidesmosome formation and acinar development in epithelial cells2018

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Fujiwara, Tsubasa S. Matsui, Kazumasa Ohashi, Shinji Deguchi, and Kensaku Mizuno
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 印刷中 号: 4 ページ: e0195124-e0195124

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0195124

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 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 号: 4 ページ: 443-451

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2016.880443

    • NAID

      40020948061

    • ISSN
      0037-1017
    • 年月日
      2016-08-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Rho-signaling plays crucial roles for cellular mechanotransduction and regulates actin and intermediate filament cytoskeletal reorganization2018

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Fujiwara, Hiyori Abiko, Tsubasa S. Matsui, Kazumasa Ohashi, Kensaku Mizuno, Shinji Deguchi
    • 学会等名
      2018 World Congress of Biomechanics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hemidesmosomal cell-substrate adhesion and acinar morphogenesis of epithelial cells are organized by Rho-signaling through controlling mechanotransduction2018

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Fujiwara, Hiyori Abiko, Tsubasa S. Matsui, Kazumasa Ohashi, Kensaku Mizuno, Shinji Deguchi
    • 学会等名
      2018 World Congress of Biomechanics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rho-signaling organizes hemidesmosomal cell-substrate adhesion and acinar morphogenesis of epithelial cells through controlling mechanotransduction2018

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Fujiwara, Tsubasa S. Matsui, Kazumasa Ohashi, Thomas M. Magin, Kensaku Mizuno, Shinji Deguchi
    • 学会等名
      DGZ 2018 (International Meeting of the German Society for Cell Biology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] RhoA-GEFのSoloは上皮細胞集団移動の速度を制御する2018

    • 著者名/発表者名
      磯崎友亮、藤原佐知子、水野健作、大橋一正
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Solo (ARHGEF40)はケラチン8/18ネットワークの再構築に関与し細胞集団移動の速度を制御する2018

    • 著者名/発表者名
      磯崎友亮、酒井高輝、藤原佐知子、水野健作、大橋一正
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Physiological roles of Rho-GEF Solo in mechanotransduction and hemidesmosomal cell-substrate adhesion in epithelial cells2018

    • 著者名/発表者名
      藤原佐知子、松井翼、大橋一正、Thomas Magin、水野健作、出口真次
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 細胞収縮力の発生と上皮腺房形成における細胞内Rhoシグナルの制御機構と生理機能2018

    • 著者名/発表者名
      藤原佐知子、松井翼、大橋一正、Thomas Magin、水野健作、出口真次
    • 学会等名
      日本機械学会 第31回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Rho-GEF 'Solo' and keratin filaments play crucial roles in mechanical force-induced stress fiber formation.2017

    • 著者名/発表者名
      Kensaku Mizuno, Sachiko Fujiwara, Kazumasa Ohashi
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Dynamical Ordering of Biomolecular Systems for Creation of Integrated Functions
    • 発表場所
      東京大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2017-01-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 上皮管腔組織の形態制御における 上皮管腔組織の形態制御におけるRho-GEF, Soloの役割2017

    • 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
      2017年生体運動合同研究班会議
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2017-01-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 上皮細胞の細胞-基質間接着と腺房形成におけるRho-GEF Soloの機能2017

    • 著者名/発表者名
      藤原佐知子、勝野真美、大橋一正、水野健作
    • 学会等名
      第69回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Rho-GEF Soloは細胞-基質間接着における力覚応答に関与し上皮腺房形成を制御する2017

    • 著者名/発表者名
      藤原佐知子、松井翼、出口真次、水野健作
    • 学会等名
      2017年度 生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Interplay between Rho-GEF Solo and keratin filaments is crucial for mechanotransduction in epithelial cells2016

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Fujiwara, Hiyori Abiko, Kazumasa Ohashi, Kensaku Mizuno
    • 学会等名
      2016 Annual meeting of the American Society for Cell Biology
    • 発表場所
      Moscone Center (San Francisco, CA, USA)
    • 年月日
      2016-12-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [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(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [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(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 上皮細胞の力覚応答に対するRho-GEF Soloと中間径フィラメントの役割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89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター・東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [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
      第82回日本生化学会東北支部回例会
    • 発表場所
      弘前大学(青森県弘前市)
    • 年月日
      2016-05-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 大阪大学大学院基礎工学研究科 出口研究室ホームページ

    • URL

      http://mbm.me.es.osaka-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 大阪大学大学院 基礎工学研究科 出口研究室ホームページ

    • URL

      http://mbm.me.es.osaka-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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