筋再生と筋肥大・心肥大を担う筋原線維形成のシグナル伝達機構と分子機構の解明

• 研究課題/領域番号: 23300144
• 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: 神経・筋肉生理学
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 遠藤 剛 千葉大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30194038)
• 連携研究者: 高野 和儀 千葉大学, 大学院・融合科学研究科, 助教 (60466860) ; 高野 晴子 千葉大学, 大学院・医学研究院, 振興会特別研究員 (40532891)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 20,280千円 (直接経費: 15,600千円、間接経費: 4,680千円); 2013年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2012年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2011年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
• キーワード: シグナル伝達 / IGF-1シグナリング / 筋原線維 / アクチン線維 / N-WASP / サルコメア蛋白質 / 筋疾患 / 心肥大 / アクチン / 筋形成

研究概要

本研究では，筋原線維のアクチン線維形成のシグナル伝達機構と分子機構を解明することを目的とした．心筋筋原線維においては，nebuletteにN-WASPが結合し，この複合体によりZ帯からアクチン線維が形成されることが明らかになった．またこのようにして形成されたアクチン線維の伸長に，Lmod2がかかわっていることが示唆された．さらにIGF-1シグナリングにより活性化されたN-WASPを介するアクチン線維形成が，病理的な心肥大を抑制し，正常な心機能の維持に働いていることが示された．

研究成果

• [雑誌論文] DA-Raf-dependent inhibition of the Ras-ERK signaling pathway in type 2 alveolar epithelial cells controls alveolar formation (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe-Takano, H., Takano, K., Sakamoto, A., Matsumoto, K., Tokuhisa, T., Endo, T., and Hatano M
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 111(in press)
  • URL: http://www.pnas.org/
  • 査読あり
• [雑誌論文] The nebulin SH3 domain is dispensable for normal skeletal muscle structure but is required for effective active load bearing in mouse (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, D. L., Vitiello, C., Zhang, J., Gokhin, D. S., Castaldi, A., Coulis, G., Piaser, F., Filomena, M. C., Eggenhuizen, P. J., Kunderfranco, P., Camerini, S., Takano, K., Endo, T., Crescenzi, M., Luther, P., Lieber, R. L., Chen, J., and Bang, M.-L
  • 雑誌名: J. Cell Sci 巻: 126 ページ: 5477-5489
  • 査読あり
• [雑誌論文] The nebulin SH3 domain is dispensable for normal skeletal muscle structure but is required for effective active load bearing in mouse (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, D. L., Vitiello, C., Zhang, J., Gokhin, D. S., Castaldi, A., Coulis, G., Piaser, F., Filomena, M. C., Eggenhuizen, P. J., Kunderfranco, P., Camerini, S., Takano, K., Endo, T., Crescenzi, M., Luther, P., Lieber, R. L., Chen, J., Bang, M.-L.
  • 雑誌名: J. Cell Sci. 巻: 126 ページ: 5477-5489
  • DOI: 10.1242/jcs.137026
  • 査読あり
• [雑誌論文] RhoD activated by fibroblast growth factor induces cytoneme-like cellular protrusions through mDia3C (2012)
  • 著者名/発表者名: Koizumi, K., Takano, K., Kaneyasu, A., Watanabe-Takano, H., Tokuda, E., Abe, T., Watanabe, N., Takenawa, T., and Endo, T
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 巻: 23 ページ: 4647-4661
  • 査読あり
• [雑誌論文] Signal transduction of pregnenolone sulfate in insulinoma cells : activation of Egr-1 expression involving TRPM3, voltage-gated calcium channels, ERK, and ternary complex factors (2011)
  • 著者名/発表者名: Mayer, S. I., Müller, I., Mannebach, S., Endo, T., and Thiel, G
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 286 号: 12 ページ: 10084-10096
  • DOI: 10.1074/jbc.m110.202697
  • 査読あり
• [学会発表] 筋収縮および細胞間・細胞内シグナル伝達を担うアクチン線維の形成機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 遠藤 剛, 高野和儀
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会シンポジウム
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 2013-09-11
• [学会発表] Nebulette and N-WASP participate in cardiac myofibrillar actin filament formation and cardiomyocyte hypertrophy (2013)
  • 著者名/発表者名: Takano, K., Endo T
  • 学会等名: 第65回日本細胞生物学会大会シンポジウム
  • 発表場所: ウインクあいち(名古屋市)
  • 年月日: 2013-06-21
• [学会発表] IGF-1 による筋再生・筋肥大の分子機構とその破綻による筋疾患 (2012)
  • 著者名/発表者名: 遠藤 剛
  • 学会等名: New Insights of Molecular Genetics on Growth Disorders
  • 発表場所: 富士ソフトアキバプラザ(東京)
  • 年月日: 2012-07-14
• [学会発表] 骨格筋と心筋における筋原線維アクチンの重合核形成と伸長の分子機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高野和儀
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館(京都市)
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] Ras-ERKカスケードのアンタゴニストDA-Rafは肺胞形成に不可欠である (2011)
  • 著者名/発表者名: 渡邊-高野晴子
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館(京都市)
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] 筋収縮と筋再生・筋肥大を担う筋原線維のアクチン線維形成機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 遠藤 剛, 高野和儀
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会シンポジウム
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] 筋収縮と筋再生・筋肥大を担う筋原線維のアクチン線維形成機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 遠藤剛
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館(京都市)(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Nebulette and N-WASP participate in cardiac myofibrillar actin filament formation (2011)
  • 著者名/発表者名: Takano, K
  • 学会等名: 第63回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 2011-06-29
• [学会発表] RhoD activated by FGF signaling induces mDia3-mediated cytoneme formation (2011)
  • 著者名/発表者名: Koizumi, K
  • 学会等名: 第63回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 2011-06-29
• [学会発表] The Ras-ERK cascade antagonist DA-Raf is essential for alveolarization (2011)
  • 著者名/発表者名: Watanabe-Takano, H
  • 学会等名: 第63回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 2011-06-28
• [学会発表] Nebulette and N-WASP participate in cardiac myofibrillar actin filament formation and cardiomyocyte hypertrophy
  • 著者名/発表者名: Takano K., Endo T.
  • 学会等名: 第65回日本細胞生物学会大会シンポジウム
  • 発表場所: ウインクあいち（名古屋市）
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular mechanisms of the dominant-negative action of DA-Raf to hinder the Ras-ERK pathway
  • 著者名/発表者名: Arai, T., Takano, K., Endo, T.
  • 学会等名: 第65回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: ウインクあいち（名古屋市）
• [学会発表] Ras-ERKカスケードのアンタゴニストDA-Rafは肺胞形成を制御している
  • 著者名/発表者名: 高野晴子，幡野雅彦，坂本明美，高野和儀，徳久剛史，遠藤 剛
  • 学会等名: 第65回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: ウインクあいち（名古屋市）
• [学会発表] 筋収縮および細胞間・細胞内シグナル伝達を担うアクチン線維の形成機構
  • 著者名/発表者名: 遠藤 剛，高野和儀
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会シンポジウム
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
  • 招待講演
• [学会発表] N-WASPとnebuletteは筋原線維アクチンの重合核形成と心肥大にかかわる
  • 著者名/発表者名: 高野和儀，遠藤 剛
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
• [学会発表] Ras-ERK経路を阻害するDA-Rafのドミナントネガティブ作用の分子機構
  • 著者名/発表者名: 中村拓彦，荒井崇良，高野和儀，遠藤 剛
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
• [学会発表] 心筋における筋原線維アクチンの重合核形成と伸長の分子機構
  • 著者名/発表者名: 高野和儀
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: マリンメッセ福岡（福岡市）
• [学会発表] FGFにより活性化されたRhoDはmDia3Cを介してcytonemesを形成する
  • 著者名/発表者名: 遠藤 剛
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: マリンメッセ福岡（福岡市）
• [学会発表] M-Rasは無機リン酸により発現誘導・活性化され細胞外基質の石灰化を引き起こす
  • 著者名/発表者名: 木本 創
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: マリンメッセ福岡（福岡市）
• [学会発表] Ras-ERKカスケードのアンタゴニストDA-Rafは肺胞形成を制御している
  • 著者名/発表者名: 渡邊-高野晴子
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: マリンメッセ福岡（福岡市）
• [図書] 岩波 生物学辞典 第5版 (2013)
  • 著者名/発表者名: 巌佐 庸
  • 総ページ数: 2192
  • 出版者: 岩波書店
• [図書] IGF-1 シグナリングによる筋形成とその破綻による筋疾患.実験医学増刊号「シグナル伝達研究最前線 2012」(井上純一郎,武川睦寛,徳永文稔,今井浩三 編) (2012)
  • 著者名/発表者名: 遠藤 剛
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 実験医学 増刊「シグナル伝達研究最前線2012」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 遠藤剛
  • 出版者: 羊土社
• [図書] Nebulin とN-WASP の複合体がIGF-1 による筋原線維のアクチン線維形成を担う.実験医学Vol. 29, No. 8 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高野和儀, 渡邊-高野晴子, 遠藤 剛
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 実験医学 月刊 5月号 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高野和儀
  • 出版者: 羊土社
• [備考]
  • URL: http://life.s.chiba-u.jp/telab/
• [備考] 千葉大学 理学部 生物学科 遠藤研究室
  • URL: http://life.s.chiba-u.jp/telab/
• [備考] 千葉大学 理学部 生物学科 遠藤研究室
  • URL: http://life.s.chiba-u.jp/endo/hp/index.html
• [備考]
  • URL: http://life.s.chiba-u.jp/endo/hp/index.html