メカノセンシングにおけるアクチン骨格再構築制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 22616001
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: メカノバイオロジー
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 大橋 一正 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 准教授 (10312539)
• 連携研究者: 坂元 尚哉 川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 准教授 (20361115)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2010年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: アクチン骨格 / Rho-GEF / メカノセンシング / 血管内皮細胞 / 乳腺上皮細胞 / Rhoファミリー / Dblファミリー / 細胞外基質 / Db1ファミリー

研究概要

本研究において、細胞に対する機械的な力の作用によって引き起こされるアクチン骨格の再構築機構の解明を行った。血管内皮細胞に対する繰り返し伸展刺激による細胞の配向と乳腺上皮細胞の3次元培養下における外環境の硬さ依存的な上皮間葉転換様の形質転換に関与するRhoファミリーの活性化因子Rho-GEFを網羅的に探索し、前者で8種類、後者で5種類のRho-GEFの同定に成功した。さらに、細胞移動における極性形成にp63RhoGEFが重要な役割を持つことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] CaMKIIβ-mediated LIM-kinase activation plays a crucial role in BDNF-induced neuritogenesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Saito, A., Miyajima, K., Akatsuka, J., Kondo, H., Mashiko, T., Kiuchi, T., Ohashi, K.,Mizuno, K.
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: (in press) 号: 7 ページ: 533-543
  • DOI: 10.1111/gtc.12054
  • 査読あり
• [雑誌論文] p63RhoGEF-mediated formation of a single polarized lamellipodium is required for chemotactic migration in breast carcinoma cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, A., Hiatari, R., Tsuji, T., Ohashi, K., Mizuno, K.
  • 雑誌名: FEBS Lett 巻: 587 号: 6 ページ: 698-705
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2013.01.043
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coactosin accelerates cell dynamism by promoting actin polymerization (2013)
  • 著者名/発表者名: Xubin Hou
  • 雑誌名: Dev. Biol. 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Furry Protein Promotes Aurora A-mediated Polo-like Kinase 1 Activation (2012)
  • 著者名/発表者名: Ikeda, M., Chiba, S., Ohashi, K., Mizuno, K.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 287 号: 33 ページ: 27670-27681
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.378968
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of cofilin-actin and Ras-Raf interactions by bimolecular fluorescence complementation assays using a new pair of split Venus fragments (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Ohashi
  • 雑誌名: Biotechniques 巻: 52 号: 1 ページ: 45-50
  • DOI: 10.2144/000113777
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of nesprin-1 in nuclear deformation in endothelial cells under static and uniaxial stretching conditions (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Anno, N. Sakamoto, M. Sato
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: Vol. 424 号: 1 ページ: 94-99
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.06.073
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of paxillin in the early phase of orientation of the vascular endothelial cells exposed to cyclic stretching (2012)
  • 著者名/発表者名: Huang, W., Sakamoto, N., Miyazawa, M.R., Sato, M.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 巻: 418 号: 4 ページ: 708-713
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.01.083
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wntの細胞内平面極性シグナルによるRhoファミリーの活性化とアクチン細胞骨格制御機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大橋一正、辻拓史、水野健作
  • 雑誌名: 生体の科学 巻: 63巻3号 ページ: 177-182
• [雑誌論文] Cytochalasin D acts as an inhibitor of the actin-cofilin interaction. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuyasu Shoji
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 424 号: 1 ページ: 52-57
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.06.063
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wntの細胞内平面極性シグナルによるRhoファミリーの活性化とアクチン細胞骨格制御機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大橋一正
  • 雑誌名: 生体の科学 巻: 63 ページ: 177-182
• [雑誌論文] LIM-kinase- mediated cofilin phosphorylation decelerates actin retrograde flow in lamellipodia (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ohashi, S. Fujiwara, T. Watanabe, T. Kiuchi, M. Sato, K. Mizuno
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: Vol. 286 号: 42 ページ: 36340-36351
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.259135
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurements of spatiotemporal changes in G-actin concentration reveal its effect on stimulus-induced actin assembly and lamellipodium extension (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Kiuchi, T.Nagai, K.Ohashi, K.Mizuno
  • 雑誌名: The Journal of Cell Biology 巻: 193(2) 号: 2 ページ: 365-380
  • DOI: 10.1083/jcb.201101035
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of an endothelial-smooth muscle cell coculture model using phenotype-controlled smooth muscle cells (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Sakamoto
  • 雑誌名: Annals of Biomedical Engineering 巻: 39 号: 11 ページ: 2750-2758
  • DOI: 10.1007/s10439-011-0372-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Combined stimulation with cyclic stretching and hypoxia increases production of matrix metalloproteinase-9 and cytokines by macrophages (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Oya
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 412 号: 4 ページ: 678-682
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2011.08.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Live-cell imaging of G-actin dynamics using sequential FDAP (2011)
  • 著者名/発表者名: Kiuchi, T, et al
  • 雑誌名: BioArchitecture 巻: 1 ページ: 1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurements of spatiotemporal changes in G-actin concentration reveal its effect on stimulus-induced actin assembly and lamellipodium extension (2011)
  • 著者名/発表者名: Kiuchi T., et al
  • 雑誌名: J.Cell Biol. 巻: 193 ページ: 365-380
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of p114-RhoGEF and Lfc in Wnt-3a- and Dishevelled-induced RhoA activation and neurite retraction in N1E-115 mouse neuroblastoma cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Tsuji, T., Ohta,Y., Kanno, Y., Hirose, K., Ohashi, K., Mizuno, K.
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 巻: 21 号: 20 ページ: 3590-3600
  • DOI: 10.1091/mbc.e10-02-0095
  • 査読あり
• [雑誌論文] LIM-kinase is critical for the mesenchymal-to-amoeboid cell morphological transition in 3D matrices (2010)
  • 著者名/発表者名: Mishima, T., Naotsuka, M., Horita, Y., Sato, M., Ohashi, K., Mizuno, K.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 巻: 392 号: 4 ページ: 577-581
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2010.01.075
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of p114-RhoGEF and Lfc in Wnt-3a-and Dishevelled-induced RhoA activation and neurite retraction in N1E-115 mouse neuroblastoma cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Tsuji T., et al
  • 雑誌名: Mol.Biol.Cell 巻: 21 ページ: 3590-3600
  • 査読あり
• [学会発表] Identification of Rho-GEFs involved in mechano-biological responses of vascular endothelial cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohashi K., Abiko H., Kondo H., Fujiwara S., Mashiko K., Sakamoto N., Sato M., Mizuno K.
  • 学会等名: International Symposium on Biomedical Engineering Interface
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] Identification of Rho-GEFs involved in mechano-biological responses of vascular endothelial cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazumasa Ohashi
  • 学会等名: International Symposium on Biomedical Engineering Interface
  • 発表場所: 仙台
  • 招待講演
• [学会発表] DblファミリーRho-GEFであるCDEPは乳腺上皮細胞の細胞外マトリックスの硬さ依存的な形質転換に関与する (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋将太、大橋一正、北谷佳那恵、直塚萌、佐藤圭一、阿部彰子、萱場敦子、梶紀子、水野健作
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Identification of Rho-GEFs Involved in Cyclic Stretch-induced Mechanosensing of Vascular Endothelial Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Kondo, H., Ohashi, K., Abiko, H., Hiatari, R., Sakamoto, N., Sato, M., Mizuno, K.
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Identification of Rho-GEFs involved in mechanosensing of vascular endothelial cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Kondo, H., Ohashi, K., Abiko, H., Hiatari, R., Sakamoto, N., Sato, M., Mizuno, K.
  • 学会等名: 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
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Identification of Rho-GEFs involved in mechanosensing of vascular endothelial cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kondo
  • 学会等名: 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
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] The Regulation of the Organ Morphology Via Cytoskeletal Remodeoing. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ritsuko Morita
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Identification of Rho-GEFs Involved in Cyclic Stretch-induced Mechanosensing of Vascular Endothelial Cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kondo
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] DblファミリーRho-GEFであるCDEPは乳腺上皮細胞の細胞外マトリックスの硬さ依存的な形質転換に関与する (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋将太
  • 学会等名: 第８５回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Furry is a positive regulator of microtubule acetylation in mitotic spindle. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Nagai
  • 学会等名: 第52回American Society for Cell Biology Annual Meeting
  • 発表場所: サンフランシスコ、米国
• [学会発表] Identification of cytochalasin D as an inhibitor of actin-cofilin in teraction (2011)
  • 著者名/発表者名: 東海林和康, 他
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜,パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] Identification of cytochalasin D as an inhibitor of actin-cofilin interaction (2011)
  • 著者名/発表者名: 東海林和康, 他
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜,パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] Furry is involved in bipolar spindle formation through Plk1 activation (2011)
  • 著者名/発表者名: 池田真教, 他
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜,パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] Identification of Rho-GEFs involved in breast cancer cell migration (2011)
  • 著者名/発表者名: 日當竜一, 他
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜,パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] Activation of LIMK1 by CaMKIIb is required for BDNF-induced dendritogenesis in rat cortical neurons (2011)
  • 著者名/発表者名: 北谷佳那恵, 他
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜,パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] Phosphorylation and activation of LIMK1 by CaMKIIbeta in BD NF-induced dendritogenesis (2011)
  • 著者名/発表者名: 大橋一正, 他
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都,国立京都国際会館
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] Regulation of Slingshot-1 phosphorylation in SDF-1-induced T cell chemotaxis (2011)
  • 著者名/発表者名: 川村友理子, 他
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都,国立京都国際会館
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] Identification and functional roles of Rho-GEFs that are involved in cell migration (2011)
  • 著者名/発表者名: 林文, 他
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都,国立京都国際会館
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] Phosphorylation and activation of LIMK1 by CaMKIIbeta in BDNF-induced dendritogenesis (2011)
  • 著者名/発表者名: 大橋一正, 他
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都,国立京都国際会館
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] Activation of LIMK1 by CaMKIIb is required for BDNF-induced dendritogenesis in rat cortical neurons (2011)
  • 著者名/発表者名: 大橋一正, 他
  • 学会等名: 第63回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 札幌,北海道大学
  • 年月日: 2011-06-28
• [学会発表] Multipoit measurements of fluorescence decay after photoactivation of Dronpa-actin reveal spatial distribution of G-actin concentration between lamellipodium and cell body (2011)
  • 著者名/発表者名: 木内泰, 他
  • 学会等名: 第63回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 札幌,北海道大学
  • 年月日: 2011-06-28
• [学会発表] Identification of Rho-GEFs involved in ECM rigidity-induced transformation of mammary epithelial cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Kitatani, K., Naotsuka, M., Sato, K., Abe, S., Ohashi, K., Mizuno, K.
  • 学会等名: 第34回日本 分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Identification of Rho-GEFs involved in breast cancercell migration (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiatari, R., Tsuji, T., Hayashi, A., Ohashi, K., Mizuno, K.
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Identification and functional roles of Rho-GEFs that are involved in cell migration (2011)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, A., Tsuji, T., Hiatari, R., Ohashi, K., Mizuno, K.
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Phosphorylation and activation of LIMK1 by CaMKIIbeta in BDNF-induced dendritogenesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohashi, K., Saito, A., Kondo, H., Miyajima, K., Akatsuka, J., Kiuchi, T., Mizuno, K.
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Activation of LIMK1 by CaMKIIb is required for BDNF-induced dendritogenesis in rat cortical neurons (2011)
  • 著者名/発表者名: 大橋一正 、斎藤聡彦、宮島健、赤塚淳一、 木内泰、水野健作
  • 学会等名: 第63回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] Identification ofRho-GEFs that are involved in mechanotransduction of vascular endothelial cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohashi, K., Abiko, H., Tsuji, T., Naotsuka, M., Hiatari, R., Sakamoto, N., Sato, M., Mizuno, K.
  • 学会等名: The 6th International Symposium on Biomechanics in Vascular Biology and Cardiovascular Disease
  • 発表場所: Rotterdam, The Netherlands
• [学会発表] Regulation of Furry localization to spindle microtubules (2010)
  • 著者名/発表者名: 池田真教, 他
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会第83回日本生化学会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] LIMK1 is required for BDNF-induced dendritogenesis through the PLCγ-CaMKII β signaling pathway (2010)
  • 著者名/発表者名: 斉藤聡彦, 他
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会第83回日本生化学会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] 細胞移動時の接着斑のターンオーバーにおけるSlingshotファミリーの機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋克宣, 他
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会第83回日本生化学会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] 細胞骨格再編成を介した器官形態の制御メカニズムの解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森田梨津子, 他
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会第83回日本生化学会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] メカノストレス応答に関わるRho-GEFの網羅的探索 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安彦日和, 他
  • 学会等名: 日本分子生物学会第10回春季シンポジウム
  • 発表場所: 宮城県松島
  • 年月日: 2010-06-07
• [学会発表] 細胞内アクチンモノマー濃度と刺激依存的なラメリポディア形成との強い相関関係 (2010)
  • 著者名/発表者名: 永井友朗, 他
  • 学会等名: 第62回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-05-20
• [学会発表] Identification of Rho-GEFs involved in mechnotranduction of vascular endothelial cell (2010)
  • 著者名/発表者名: Abiko, H., Tsuji, T., Naotsuka, M., Hiatari, R., Sakamoto, N., Sato, M., Ohashi, K., Mizuno, K.
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会第83回日本生化学会合同大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] メカノストレス応答に関わるRho-GEFの網羅的探索 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安彦日和、辻拓史、直塚萌、大橋一正、坂元尚哉、佐藤正明、水野健作
  • 学会等名: 日本分子生物学会第10回春季シンポジウム
  • 発表場所: 松島
• [学会発表] BDNFによるラット皮質神経細胞の樹状突起形成におけるCaMキナーゼ依存的LIMキナーゼ活性化の役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大橋一正、宮島健、斎藤聡彦、赤塚淳一、水野健作
  • 学会等名: 第62回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 大阪
• [備考]
  • URL: http://www.lifesci.tohoku.ac.jp/teacher/ts_oohashi/
• [備考]
  • URL: http://www.biology.tohoku.ac.jp/lab-www/mizuno_lab/
• [備考] 東北大学 水野研（情報伝達分子解析分野）
  • URL: http://www.biology.tohoku.ac.jp/lab-www/mizuno_lab/
• [備考]
  • URL: http://www.biology.tohoku.ac.jp/lab-www/mizuno_lab/
• [備考]
  • URL: http://www.biology.tohoku.ac.jp/lab-www/mizuno_lab/