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「力」と「組織の硬さ」に着目した樹状細胞の走化性の分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K16127
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分44010:細胞生物学関連
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

馬場 健太郎  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (80836693)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード走化性 / 細胞移動 / 樹状細胞 / アクチン / クラッチ分子 / 細胞接着分子 / 免疫 / コラーゲン
研究開始時の研究の概要

細胞外の誘引物質の濃度の高い側へ細胞が移動することを走化性という。樹状細胞は体中の組織に分布しており体内に侵入した病原体を取り込んだ後、誘引物質の濃度の高い側へ移動し病原体情報をT細胞へ知らせる。この情報を受け取ったT細胞は病原体を排除するための免疫系を活性化させる。この様に、樹状細胞の走化性は免疫系において重要である。しかしながら、樹状細胞がどのようにして走化性のための力を生み出し様々な硬さの組織の中を移動するのか、その仕組みは解っていない。本研究では、力と組織の硬さに着目し樹状細胞の走化性の仕組みを明らかにする。本研究の成果は免疫系が機能しない患者の病態原因の理解や治療法開発に貢献する。

研究成果の概要

樹状細胞は誘引物質(CCL19など)に向かって移動する(走化性移動)。しかしながら、樹状細胞の走化性移動機構はよく解っていない。本研究では、樹状細胞においてshootin1bがアクチン線維と細胞接着分子L1の間を連結するクラッチ分子として機能し走化性移動のための推進力の発生に関与することが証明された。また、コラーゲンの硬さに応じて樹状細胞の移動様式が変化することが示され、そして、shootin1bが生体組織内の樹状細胞移動に関与することが解った。本研究により、shootin1bを介した樹状細胞の走化性移動機構を発見することができ、この発見は細胞の走化性の新たな理解に繋がることが期待できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

免疫応答の誘導のためには樹状細胞の走化性が重要であり、樹状細胞の走化性の破綻は、病原体感染の抵抗力減少といった免疫応答の障害を引き起こす(Ato M et al., J. Immunol. 2006)。本研究成果は樹状細胞の走化性機構の理解を深めるだけでなく、免疫応答の障害の原因解明にも貢献し、人々の疾病予防にも寄与する可能性がある。また、走化性は神経回路形成や上皮組織修復、個体発生など様々な生命機能に関わる。本研究によりshootin1bを介した走化性機構を発見した。この発見は樹状細胞の走化性を研究する分野だけでなく、細胞生物学、神経科学、発生生物学の分野において学術的波及効果が期待できる。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 6件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Shootin1a-mediated actin-adhesion coupling generates force to trigger structural plasticity of dendritic spines2021

    • 著者名/発表者名
      Kastian Ria、Minegishi Takunori、Baba Kentarou、Saneyoshi Takeo、Katsuno-Kambe Hiroko、Saranpal Singh、Hayashi Yasunori、Inagaki Naoyuki
    • 雑誌名

      Cell Report

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] An artificial amphiphilic peptide promotes endocytic uptake by inducing membrane curvature2020

    • 著者名/発表者名
      Masuda Toshihiro、Hirose Hisaaki、Baba Kentarou、Walrant Astrid、SAGAN Sandrine、Inagaki Naoyuki、FUJIMOTO TOYOSHI、Futaki Shiroh
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry

      巻: - 号: 6 ページ: 1611-1615

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.0c00239

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] An influenza-derived membrane tension-modulating peptide regulates cell movement and morphology via actin remodeling2019

    • 著者名/発表者名
      Masuda Toshihiro、Baba Kentarou、Nomura Takeshi、Tsujita Kazuya、Murayama Tomo、Itoh Toshiki、Takatani-Nakase Tomoka、Sokabe Masahiro、Inagaki Naoyuki、Futaki Shiroh
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 2 号: 1 ページ: 243-243

    • DOI

      10.1038/s42003-019-0486-3

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] モータータンパク質を介した神経細胞内輸送の極成化2020

    • 著者名/発表者名
      稲垣直之、馬場健太郎、前野貴則、鳥山道則、勝野弘子、山田 達也、作村 諭一
    • 学会等名
      第72回日本細胞生物学会シンポジウム「細胞内物質輸送システム;温故知新」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Shootin1A-mediated-actin-adhesion coupling triggers formation and plasticity of dendritic spines2020

    • 著者名/発表者名
      Ria Kastian、Takunori Minegishi、Kentarou Baba、Takeo Saneyoshi、Hiroko Katsuno-kambe、Singh Saranpal、Yasunori Hayashi、Naoyuki Inagaki
    • 学会等名
      Philippine Society for Developmental Biology (PSDB) National Annual Convention
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Shootin1b as a clutch molecule for dendritic cell chemotaxis2020

    • 著者名/発表者名
      Kentarou Baba、Yoshikazu Nagashima、Mizuki Sakai、Ryosuke Takeuchi、Yasuna Higashiguchi、Hiroko Katsuno-Kambe、Yoshihiro Ueda、Yuji Kamioka、Tatsuo Kinashi、Naoyuki Inagaki
    • 学会等名
      The American Society for Cell Biology 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Shootin1a-mediated Actin-adhesion Coupling Generates Force To Trigger Structural Plasticity of Dendritic Spines2020

    • 著者名/発表者名
      Ria Kastian、Takunori Minegishi、Kentarou Baba、Takeo Saneyoshi、Hiroko Katsuno-kambe、Singh Saranpal、Yasunori Hayashi、Naoyuki Inagaki
    • 学会等名
      The American Society for Cell Biology 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Adhesion Strength of Axonal Growth Cone and Its Contribution in Axon Outgrowth Evaluated by Femtosecond Laser2020

    • 著者名/発表者名
      Sohei Yamada、Kentaro Baba、Naoyuki Inagaki、Yoichiroh Hosokawa
    • 学会等名
      The American Society for Cell Biology 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Shootin1a dephosphorylation by protein phosphatase-1 for netrin-1-induced axon guidance2020

    • 著者名/発表者名
      Napol Kaewkascholkul、Hisashi Sasaki、Kentaro Baba、Michinori Toriyama、Naoyuki Inagaki
    • 学会等名
      The American Society for Cell Biology 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Shootin1-Mediated Molecular Mechanics of Axon Guidance and Neuronal Migration2019

    • 著者名/発表者名
      稲垣直之、馬場健太郎、嶺岸卓徳、阿部幸喜
    • 学会等名
      EMBO Workshop Emerging Concepts of the Neuronal Cytoskeleton
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Microfabrication of Glass-supported Thin Polymer Film for Arranging and Networking Live Cells by Femtosecond Laser Processing2019

    • 著者名/発表者名
      岡野和宣、馬場健太郎、矢神希生、阿部幸喜、稲垣直之、細川陽一郎
    • 学会等名
      TOIN International Symposium on Biomedical Engineering 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Shootin1b-mediated chemotaxis mechanism in dendritic cell2019

    • 著者名/発表者名
      馬場健太郎、長嶋慶和、酒井瑞貴, 東口泰奈、勝野弘子、稲垣直之
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Shootin1aと細胞接着分子N-cadherinの相互作用による軸索ガイダンスの制御機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      山田紗希、馬場健太郎、稲垣直之
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-01-27  

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