細胞遊走、細胞分裂時の極性形成におけるコフィリン制御機構とその役割

• 研究課題/領域番号: 19370079
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 水野 健作 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (70128396)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2008年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円); 2007年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
• キーワード: アクチン細胞骨格 / シグナル伝達 / LIMキナーゼ / コフィリン / Slingshot / 細胞極性 / 細胞運動 / 細胞分裂

研究概要

アクチン脱重合因子であるコフィリンは、アクチン骨格の再構築において中心的な役割を果たしており、リン酸化により活性が制御される。本研究では、生細胞内でのアクチン単量体の時空間的変化の測定系を開発し、細胞遊走時の仮足形成におけるコフィリンの重要性を解明した。また、細胞遊走時の極性形成、細胞分裂時の分裂軸決定、癌細胞浸潤、神経突起形成におけるコフィリンのリン酸化制御機構の重要性を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Protein kinase D1 regulates cofilin-mediated F-actin reorganization and cell motility via Slingshot (2009)
  • 著者名/発表者名: Eiseler, T., Doppler, H., Yan, I. K., Kitatani, K., Mizuno, K., and Storz, P.
  • 雑誌名: Nat.Cell Biol. 11 ページ: 545-556
• [雑誌論文] MST2-and Furry-mediated activation of NDR1 is critical for precise alignment of mitotic chromosomes (2009)
  • 著者名/発表者名: Chiba, S., Ikeda, M., Katsunuma, K., Ohashi, K.,and Mizuno, K.
  • 雑誌名: Curr.Biol. 19 ページ: 675-681
• [雑誌論文] MST2- and Furry-mediated activation of NDR1 is critical for precise alignment of mitotic chromosomes (2009)
  • 著者名/発表者名: Chiba, S., et.al.
  • 雑誌名: Curr. Biol. (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protein kinase D1 regulates cofilin activity, F-actin reorganization and cell motility via Slingshot (2009)
  • 著者名/発表者名: Eiseler, T., et.al.
  • 雑誌名: Nat. Cell Biol. (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular dissection of the mechanisms of substrate recognition and F-actin-mediated activation of cofilin-phosphatase Slingshot-1 (2008)
  • 著者名/発表者名: Kurita, S., Watanabe, Y., Gunji, E., Ohashi, K.,and Mizuno, K.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 283 ページ: 32542-32552
• [雑誌論文] Critical roles of actin-interacting protein 1 in cytokinesis and chemotactic migration of mammalian cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Kato, A., Kurita, S., Hayashi, A., Kaji, N., Ohashi, K.,and Mizuno, K.
  • 雑誌名: Biochem.J. 414 ページ: 261-270
• [雑誌論文] Cell Adhesion-dependent Cofilin Serine 3 Phosphorylation by the Integrin-linked Kinase・c-Src Complex (2008)
  • 著者名/発表者名: Kim, Y.B., Choi, S., Choi, M.C., Oh, M.A., Lee, S.A., Cho, M., Mizuno, K., Kim, S.H.,and Lee, J.W.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 283 ページ: 10089-10096
• [雑誌論文] Dual regulation of cofilin activity by LIM kinase and Slingshot-1L phosphatase controls Platelet-derived growth factor-induced migration of human aortic smooth muscle cells (2008)
  • 著者名/発表者名: San Martin, A., Lee, M.Y., Williams, H.C., Mizuno, K., Lassegue, B.,and Griendling, K.K.
  • 雑誌名: Circ.Res. 102 ページ: 432-438
• [雑誌論文] Cell adhesion-dependent cofilin serine 3 phosphorylation by the integrin-linked kinase・c-Src complex (2008)
  • 著者名/発表者名: Kim, Y.B., Choi, S., Choi, M.C., Oh, M.A., Lee, S.A., Cho, M., Mizuno, K., Kim, S.H.,and Lee, J.W.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 283 ページ: 10089-10096
• [雑誌論文] Suppression of the invasive capacity of rat ascites hepatoma cells by knockdown of Slingshot or LIM-kinase (2008)
  • 著者名/発表者名: Horita, Y., Ohashi, K., Mukai, M., Inoue, M.,and Mizuno, K.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 283 ページ: 6013-6021
• [雑誌論文] LIM-kinase-mediated cofilin phosphorylation during mitosis is required for precise spindle orientation (2008)
  • 著者名/発表者名: Kaji, N., Muramoto, A., and Mizuno, K.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 283 ページ: 4983-4992
• [雑誌論文] TESK1 interacts with Sprouty2 to abrogate its inihibition of Erk phosphorylation downstream of receptor tyrosine kinase signaling (2008)
  • 著者名/発表者名: Chandramouli, S., Yu, C.Y., Yusoff, P., Lao, D.-H., Leong, H.F., Mizuno, K.,and Guy, G.R.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 283 ページ: 1679-1691
• [雑誌論文] Cell Adhesion-dependent Cofilin Serine 3 Phosphorylation by the Integrin-linked Kinasec-Src Complex (2008)
  • 著者名/発表者名: Kim, Y. B., et.al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 283 ページ: 10089-10096
  • 査読あり
• [雑誌論文] Critical roles of actin-interacting protein 1 in cytokinesis and chemotactic migration of mammalian cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Kato A., et.al.
  • 雑誌名: Biochem. J. 414 ページ: 261-270
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular dissection of the mechanisms of substrate recognition and F-actin-mediated activation of cofilin-Dhosnhatase Slingshot-1 (2008)
  • 著者名/発表者名: Kurita, S., et.al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 283 ページ: 32542-32552
  • 査読あり
• [雑誌論文] TESK1 interacts with Sprouty2 to abrogate its inihibition of Erk phosphorylation downstream of receptor tyrosine kinase signaling. (2008)
  • 著者名/発表者名: Chandramouli, S., et. al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 283 ページ: 1679-1691
  • 査読あり
• [雑誌論文] LIM-kinase-mediated cofilin phosphorylation during mitosis is required for precise spindle orientation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kaji, N., et. al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 283 ページ: 4983-4992
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppression of the invasive capacity of rat ascites hepatoma cells by knockdown of Slingshot or LIM-kinase. (2008)
  • 著者名/発表者名: Horita, Y., et. al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 283 ページ: 6013-6021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell adhesion-dependent cofilin serine 3 phosphorylation by the integrin-linked kinase/c-Src complex. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kim, Y. B., et. al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dual regulation of cofilin activity by LIM kinase and Slingshot-1L phosphatase controls Platelet-derived growth factor-induced migration of human aortic smooth muscle cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: San Martin, A., et. al.
  • 雑誌名: Circ. Res. 102 ページ: 432-438
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct stimulation of receptor-controlled phospholipase D1 by phospho-cofilin (2007)
  • 著者名/発表者名: Han, L., Stope, M.B., Lopez de Jesus, M., Oude Weernink, P.A., Urban, M., Wieland, T., Rosskopf, D., Mizuno, K., Jakobs, K.H.,and Schmidt, M.
  • 雑誌名: EMBO J. 26 ページ: 4189-4202
• [雑誌論文] The Slingshot family of phosphatases mediates Rac1 regulation of cofilin phosphorylation, laminin-332 organization and motility behavior of keratinocytes (2007)
  • 著者名/発表者名: Kligys, K., Claiborne, J.N., DeBiase, P.J., Hopkinson, S.B., Wu, Y., Mizuno, K.,and Jones, J.C.R.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 282 ページ: 32520-32528
• [雑誌論文] Synaptic scaffolding molecule alpha is a scaffold to mediate N-methyl-D-aspartate receptor-dependent RhoA activation in dendrites (2007)
  • 著者名/発表者名: Iida, J, Ishizaki, H, Okamoto-Tanaka, M, Kawata, A, Sumita, K, Ohgake, S, Sato, Y, Yorifuji, H, Nukina, N, Ohashi, K, Mizuno, K, Tsutsumi, T, Mizoguchi, A, Miyoshi, J, Takai, Y,and Hata, Y
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. 27 ページ: 4388-4405
• [雑誌論文] Actin filaments-stabilizing and-bundling activities of cofilin-phosphatase Slingshot-1 (2007)
  • 著者名/発表者名: Kurita, S., Gunji, E., Ohashi, K.,and Mizuno, K.
  • 雑誌名: Genes Cells 12 ページ: 663-676
• [雑誌論文] LIM-kinase and Slingshot are critical for neurite extension (2007)
  • 著者名/発表者名: Endo, M., Ohashi, K., Mizuno, K.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 282 ページ: 13692-13702
• [雑誌論文] Cofilin promotes stimulus-induced lamellipodium formation by generating an abundant supply of actin monomers (2007)
  • 著者名/発表者名: Kiuchi, T., Ohashi, K., Kurita, S., Mizuno, K.
  • 雑誌名: J.CellBiol. 177 ページ: 465-476
• [雑誌論文] Cofilin promotes stimulus-induced lamellipodium formation by generating an abundant supply of actin monomers. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kiuchi, T., et. al.
  • 雑誌名: J. Cell Biol. 177 ページ: 465-476
  • 査読あり
• [雑誌論文] LIM-kinase and Slingshot are critical for neurite extension. (2007)
  • 著者名/発表者名: Endo, M., et. al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 282 ページ: 13692-13702
  • 査読あり
• [雑誌論文] Actin filaments-stabilizing and-bundling activities of cofilin-phosphatase Slingshot-1. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kurita, S., et. al.
  • 雑誌名: Genes Cells 12 ページ: 663-676
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synaptic scaffolding molecule alpha is a scaffold to mediate N-methyl-D-aspartate receptor-dependent Rho A activation in dendrites. (2007)
  • 著者名/発表者名: Iida, J., et. al.
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 27 ページ: 4388-4405
  • 査読あり
• [雑誌論文] The slingshot family of phosphatases mediates Racl regulation of cofilin phosphorylation, laminin-332 organization and motility behavior of keratinocytes. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kligys, K., et. al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 282 ページ: 32520-32528
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct stimulation of receptor-controlled phospholipase D1 by phospho-cofilin. (2007)
  • 著者名/発表者名: Han, L., et. al.
  • 雑誌名: EMBO J. 26 ページ: 4189-4202
  • 査読あり
• [学会発表] Wnt-PCP経路による神経突起退縮に関与するRhoA-GEFの同定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 辻拓史, 太田裕作, 大橋一正, 水野健作
  • 学会等名: 日本生化学会東北支部例会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2008-05-17
• [学会発表] Phosphorylation of Slingshot-1 by Polo-like kinase-1 (2008)
  • 著者名/発表者名: Otsuki, M., Ikebe, C., Ohashi, K., and Mizuno, K.
  • 学会等名: The 48th Annual Meeting of The American Society for Cell Biology
  • 発表場所: San Francisco
• [学会発表] ラメリポディア形成過程における細胞内G-アクチン濃度のタイムラプスイメージングーDronpa-アクチンのFDAP解析を用いて- (2008)
  • 著者名/発表者名: 永井友朗、木内泰、大橋一正、水野健作
  • 学会等名: BMB2008第81回日本生化学会大会・第31回日本分子生物学会年会・合同大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] 哺乳類細胞の対称分裂における紡錘体位置決定タンパク質の局在とアクチン骨格の関与 (2008)
  • 著者名/発表者名: 林文、黒沢豪、梶紀子、大橋一正、鎌倉幸子、住本英樹、水野健作
  • 学会等名: BMB2008第81回日本生化学会大会・第31回日本分子生物学会年会・合同大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] MST2, MST3によるNDR1の活性制御と細胞分裂の制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 池田真教、千葉秀平、勝沼功吉、大橋一正、水野健作
  • 学会等名: BMB2008第81回日本生化学会大会・第31回日本分子生物学会年会・合同大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Molecular mechanisms of substrate recognition and F-actin-mediated activation ofcofilin-phosphatase Slingshot-1 and its roles in cell migration and invasion (2008)
  • 著者名/発表者名: Mizuno, K.
  • 学会等名: International Phosphatase Conference
  • 発表場所: Maebashi
• [学会発表] Cofilin phospho-regulation plays a critical role in tumor cell motility and invasion (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohashi, K., Horita, Y.,and Mizuno, K.
  • 学会等名: 第67回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] LIM-kinase is required for BDNF-induced dendritogenesis (2008)
  • 著者名/発表者名: Miyajima, K., Akatsuka, J., Ohashi, K.,and Mizuno, K.
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Roles of cofilin phosphorylation in neurite outgrowth and dendritogenesis (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohashi, K., Akatsuka, J., Miyajima, K., Endo, M.,and Mizuno, K.
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会ワークショップ
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Identification of Rho-GEFs that mediate Dishevelled-induced RhoA activation (2008)
  • 著者名/発表者名: Tsuji, T., Ohta, Y., Ohashi, K.,and Mizuno, K.
  • 学会等名: 第60回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Involvement of cofilin/ADF, Slingshot and LIM-kinase in invadopodium formation of tumor cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Kitatani, K., Horita, Y., Ohashi, K.,and Mizuno, K.
  • 学会等名: 第60回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Phosphorylation of Slingshot-1 by Polo-like kinase-1 (2008)
  • 著者名/発表者名: Otsuki, M., Kaneto, K., Ikebe, C., Ohashi, K.,and Mizuno, K.
  • 学会等名: 第60回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Roles of cofilin phospho-regulation in tumor cell migration and invasion (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohashi, K., Horita, Y., Kiuchi, T., Mizuno, K.
  • 学会等名: 第60回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Involvement of cofilin/ADF, Slingshot and LIM-kinase in invadopodium tormation a tumor cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Kitatani, K., Horita, Y., Ohashi, K., and Mizuno, K.
  • 学会等名: 第60回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Molecular mechanisms of substrate recognition and F-actin-mediated activation of cofilin-phosphatase Slingshot-1 and its roles in cell migration and invasion (2008)
  • 著者名/発表者名: Mizuno, K.
  • 学会等名: International Phosphatase Conference
  • 発表場所: Maebashi
• [学会発表] ラメリポディア形成過程における細胞内G・アクチン濃度のタイムラプスイメージング-Dronpa・アクチンのFDAP解析を用いて- (2008)
  • 著者名/発表者名: 永井友郎、木内泰、橋一正、水野健作
  • 学会等名: BMB2008第81回日本生化学会大会・第31回日本分子生物学会年会・合同大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Phosphorylation of Slingshot-1 by Polo-like kinase-1 (2008)
  • 著者名/発表者名: Otguki, M., Ikebe, C., Ohashi, K., and Mizuno, K.
  • 学会等名: The 48th Annual Meeting of The American Society for Cell Biology
  • 発表場所: San Francisco, USA
• [学会発表] Dronpa融合アクチンを用いた顕微鏡イメージングによるラメリポディア形成におけるコフィリンの機能解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 木内泰, 大橋一正, 栗田宗一, 水野健作
  • 学会等名: 日本生化学会東北支部第73回例会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-05-12
• [学会発表] Regulation of cofilin-phosphatase activity of Slingshot-1 by Par-1/MARK3 (2007)
  • 著者名/発表者名: Mishima, T., Ohta, Y., Ohashi, K.,and Mizuno, K.
  • 学会等名: The 47th Annual Meeting of The American Society for Cell Biology
  • 発表場所: Washington DC, U.S.A.
• [学会発表] コフィリン脱リン酸化におけるSlingshot-1のN末端領域の機能 (2007)
  • 著者名/発表者名: 栗田宗一、渡辺陽介、大橋一正、水野健作
  • 学会等名: BMB2007(第30回日本分子生物学会年会、第80回日本分子生物学会大会合同大会)
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] コフィリンのリン酸化によるラメリポディア内のアクチンターンオーバー制御機構 (2007)
  • 著者名/発表者名: 大橋一正、藤原佐知子、木内泰、水野健作
  • 学会等名: BMB2007(第30回日本分子生物学会年会、第80回日本分子生物学会大会合同大会)
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] コフィリンホスファターゼSlingshotの活性化機構とその細胞骨格、細胞運動における機能 (2007)
  • 著者名/発表者名: 水野健作
  • 学会等名: BMB2007(第30回日本分子生物学会年会、第80回日本分子生物学会大会合同大会)ワークショップ
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Critical roles of cofilin/ADF, Slingshot and LIM-kinase in tumor cell invasion (2007)
  • 著者名/発表者名: Horita, Y., Ohashi, K.,and Mizuno, K.
  • 学会等名: 第66回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Slingshot regulates primary dendrite formation in rat hippocampal neurons (2007)
  • 著者名/発表者名: Akatsuka, J., Kiuchi, T., Endo, M., Ohashi, K.,and Mizuno, K.
  • 学会等名: Neuro2007
  • 発表場所: Yokohama
• [学会発表] Functional roles of cofilin-phosphatase Slingshot in cell migration and tumor cell invasion (2007)
  • 著者名/発表者名: Kurita, S., Ohashi, K.,and Mizuno, K.
  • 学会等名: OLS/NUS-Tohoku COE Joint Symposium
  • 発表場所: Singapore
• [学会発表] The role of cofilin in actin filament assembly during lamellipodium formation (2007)
  • 著者名/発表者名: Kiuchi, T., Ohashi, K., Kurita, S.,and Mizuno, K.
  • 学会等名: ELSO 2007
  • 発表場所: Dresden, Germany
• [学会発表] Phosphorylation of cofilin regulates actin-based retrograde flow in lamellipodia and lamellipodial length (2007)
  • 著者名/発表者名: Ohashi, K., Fujiwara, S., Kiuchi, T.,and Mizuno, K.
  • 学会等名: 第59回日本細胞生物学会・第40回日本発生生物学会合同大会ワークショップ
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Regulation of cofilin-phosphatase activity of Slingshot-1 by Par-1/MARK3 (2007)
  • 著者名/発表者名: Mishima, T., Ohta, Y., Ohashi, K.,and Mizuno, K.
  • 学会等名: 第59回日本細胞生物学会・第40回日本発生生物学会合同大会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] コフィリンのリン酸化、脱リン酸化制御と細胞運動 (2007)
  • 著者名/発表者名: 水野健作
  • 学会等名: 第7回日本蛋白質科学会年会ワークショップ「生体システムの基盤となる蛋白質の構造変化」
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] Regulation of cofilin-phosphatase activity of Slingshot-1 by Par-1/MARK3. (2007)
  • 著者名/発表者名: Mishima, T., Ohta, Y., Ohashi, K., and Mizuno, K.
  • 学会等名: 第59回日本細胞生物学会・第40回日本発生生物学会合同大会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Phosphorylation of cofilin regulates actin-based retrograde flow in lamellipodia and lamellipodial length. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ohashi, K., Fujiwara, S., Kiuchi, T., and Mizuno, K.
  • 学会等名: 第59回日本細胞生物学会・第40回日本発生生物学会合同大会ワークショップ
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] The role of cofilin in actin filament assembly during lamellipodium formation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kiuchi, T., Ohashi, K., Kurita, S., and Mizuno, K.
  • 学会等名: ELSO 2007
  • 発表場所: Dresden, Germany
• [学会発表] Functional roles of cofilin-phosphatase Slingshot in cell migration and tumor cell invasion. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kurita, S., Ohashi, K., and Mizuno, K.
  • 学会等名: OLS/NUS-Tohoku COE Joint Symposium
  • 発表場所: Singapore
• [学会発表] Slingshot regulates primary dendrite formation in rat hippocampal neurons. (2007)
  • 著者名/発表者名: Akatsuka, J., Kiuchi, T., Endo, M., Ohashi, K., and Mizuno, K.
  • 学会等名: Neuro 2007
  • 発表場所: Yokohama
• [学会発表] Critical roles of cofilin/ADF, Slingshot and LIM-kinase in tumor cell invasion. (2007)
  • 著者名/発表者名: Horita, Y., Ohashi, K., and Mizuno, K.
  • 学会等名: 第66回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Regulation of cofilin-phosphatase activity of Slingshot-1 by Par-1/MARK3. (2007)
  • 著者名/発表者名: Mishima, T., Ohta, Y., Ohashi, K., and Mizuno, K.
  • 学会等名: The 47th Annual Meeting of The American Society for Cell Biology
  • 発表場所: Washington DC, U.S.A.
• [図書] 生体の科学(細胞骨格、細胞運動、細胞接着を制御するシグナル伝達機構) (2008)
  • 著者名/発表者名: 栗田宗一、水野健作(分担)
  • 出版者: 医学書院
• [図書] 実験医学増刊(Dronpaを用いたアクチン動態のライブイメージング) (2008)
  • 著者名/発表者名: 木内泰、水野健作(分担)
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 生体の科学(コフィリンを中心としたタンパク質間相互作用) (2007)
  • 著者名/発表者名: 栗田宗一、水野健作(分担)
  • 出版者: 医学書院