mDiaが紡ぐアクチン細胞骨格の個体生理での役割と分子メカニズムの解析

• 研究課題/領域番号: 26221302
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 成宮 周 京都大学, 医学研究科, 教授 (70144350)
• 研究分担者: 石崎 敏理 大分大学, 医学部, 教授 (70293876)
• 研究期間 (年度): 2014-05-30 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 172,120千円 (直接経費: 132,400千円、間接経費: 39,720千円); 2016年度: 49,400千円 (直接経費: 38,000千円、間接経費: 11,400千円); 2015年度: 49,400千円 (直接経費: 38,000千円、間接経費: 11,400千円); 2014年度: 73,320千円 (直接経費: 56,400千円、間接経費: 16,920千円)
• キーワード: アクチン / Rho / mDia / シナプス / T細胞 / 精子形成 / 皮膚腫瘍 / 神経可塑性 / T 細胞 / 皮膚がん化 / TCRシグナリング / 腫瘍形成 / アクチン細胞骨格 / 細胞悪性化

研究成果の概要

アクチン細胞骨格は、細胞の形態、接着、移動、分裂に大きな役割を果たしているが、これが個体の様々な機能でどう働いているかは余り明らかでない。本研究では、アクチンを造り出すmDiaという分子の遺伝子を欠損したマウスを作出し、このマウスの表現型を解析することで、この点を明らかにしようとした。その結果、mDiaが造り出すアクチン細胞骨格が、脳内のシナプスの構造を制御して、社会隔離された動物の不安亢進に働くこと、免疫に重要なT細胞の抗原刺激による活性化に働いていること、精巣の精細間で精子細胞とセルトリ細胞の相互作用を調節して精子に形態形成に働くこと、皮膚腫瘍形成で大きな役割を果たすことが明らかになった。

評価記号

検証結果 (区分)

A-

研究成果

• [雑誌論文] mDia and ROCK mediate actin-dependent presynaptic remodeling regulating synaptic efficacy and anxiety. (2016)
  • 著者名/発表者名: Deguchi Y, Harada M, Shinohara R, Lazarus M, Cherasse Y, Urade Y, Yamada D, Sekiguchi M, Watanabe D, Furuyashiki T, Narumiya S.
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 17 号: 9 ページ: 2405-2417
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.10.088
  • NAID: 120005868496
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] PI3K regulates endocytosis after insulin secretion by mediating signaling crosstalk between Arf6 and Rab27a (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamaoka M, Ando T, Terabayashi T, Okamoto M, Takei M, Nishioka T, Kaibuchi K, Matsunaga K, Ishizaki R, Izumi T, Niki I, Ishizaki T, Kimura T
  • 雑誌名: Journal of Cell Science 巻: 129 号: 3 ページ: 637-649
  • DOI: 10.1242/jcs.180141
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 免疫シナプスにおけるmDia1/3依存的なF-actinの機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 桂善親、タムケオ ディーン、成宮周
  • 学会等名: 第90回 日本薬理学会年会
  • 発表場所: 長崎：長崎パブリックホール
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 目の発生におけるmDiaの機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: タムケオ ディーン、坂本智子、符毅欣、成宮周
  • 学会等名: 第90回 日本薬理学会年会
  • 発表場所: 長崎：長崎パブリックホール
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 精子形成におけるmDia1/3の機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 符毅欣、坂本智子、タムケオ ディーン、成宮周
  • 学会等名: 第90回 日本薬理学会年会
  • 発表場所: 長崎：長崎パブリックホール
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] Role of Rho-mDia1 Signaling in the Pressure Overload-Induced Cardiac Hypertrophic Response (2017)
  • 著者名/発表者名: Ichitaro Abe, Y Teshima, Y Yonehara, H Kaku, S Kira,T Oniki, Y Ikebe, H Kondo, S Saito, T Terabayashi, T Ishizaki, Naohiko Takahashi
  • 学会等名: 第81回日本循環器学会学術集会
  • 発表場所: 金沢：石川県立音楽堂
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 心肥大応答におけるmDiaの役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 安部一太郎、手嶋泰之、寺林健、石崎敏理、髙橋尚彦
  • 学会等名: 第26回日本病態生理学会
  • 発表場所: 金沢: 金沢医科大学
  • 年月日: 2016-08-05
• [学会発表] Indispensable role of mDia1/3 in sperm morphogenesis through the remodeling of Sertoli cell meshwork F-actin (2016)
  • 著者名/発表者名: タムケオ ディーン、坂本智子、成宮周
  • 学会等名: 第89回日本薬理学会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2016-03-10
• [学会発表] Regulation of cortical F-actin meshwork architecture in Sertoli cell by mDia1/3 (2016)
  • 著者名/発表者名: タムケオ ディーン、坂本智子、成宮周
  • 学会等名: 生体運動合同班会議
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2016-01-08
• [学会発表] Roles of mDia1/3 in neuroepithelium integrity and neuroblast migration (2015)
  • 著者名/発表者名: Dean Thumkeo, Ryota Shinohara, Shuh Narumiya
  • 学会等名: The 56th Annual Meeting of the American Society for Cell Biology
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2015-12-14
  • 国際学会
• [学会発表] 膵B細胞におけるエンドサイトーシスの時間的・空間的制御機構の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山岡真美、寺林健、松永耕一、泉哲郎、仁木一郎、石崎敏理、木村俊秀
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] マウス社会隔離ストレスによる不安亢進とシナプス前終末可塑性におけるRho制御アクチン重合因子mDiaの役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 出口 雄一
  • 学会等名: 生理学研究所研究会『情動研究会』「感覚刺激・薬物による快・不快情動生成機構とその破綻」
  • 発表場所: 岡崎市
  • 年月日: 2015-10-07
  • 招待講演
• [学会発表] マウス社会隔離ストレスによる不安亢進とシナプス前終末可塑性とにおけるRho制御アクチン重合因子mDiaの役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 出口 雄一
  • 学会等名: 第45回日本神経精神薬理学会、第37回日本生物学的精神医学会、合同年会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2015-09-26
• [学会発表] mDia1/3-mediated cortical F-actin assembly is required for T cell receptor signaling (2015)
  • 著者名/発表者名: Dean Thumkeo, Kiyoshi Tohyama, Pakorn Kanchanawong, Shuh Narumiya
  • 学会等名: 第67回日本細胞生物学会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2015-07-02
• [学会発表] 精子形成におけるRho標的タンパク質・フォルミンファミリーアクチン核化因子mDiaの役割解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 坂本智子、タムケオ ディーン、伊川正人、藤原祥高、大田浩、渡邉定則、成宮周
  • 学会等名: 第67回日本細胞生物学会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2015-07-02
• [学会発表] 膵B細胞におけるエンドサイトーシスの時間的・空間的制御機構の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山岡真美、安藤朋海、寺林健、松永耕一、泉哲郎、仁木一郎、石崎敏理、木村俊秀
  • 学会等名: 第58回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 山口市
  • 年月日: 2015-05-21
• [学会発表] Formin family actin nucleators, mDia1 and mDia3, mediate TCR microcluster dynamics and signaling critical for positive selection of thymocytes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Thumkeo, D., Nomachi, A., Tohyama, K., and Narumiya, S.
  • 学会等名: The 88th Annual Meeting of the Japanese Pharmacological Society.
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-20
• [学会発表] T cell cortical F-actin is mediated by mDia and critical for TCR signaling. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tohyama, K., Thumkeo, D., and Narumiya, S.
  • 学会等名: The 88th Annual Meeting of the Japanese Pharmacological Society.
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-20
• [学会発表] mDia1 and mDia3, formin family actin nucleators and Rho effectors, mediate TCR microcluster dynamics and signaling and are critical for positive selection of thymocytes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Narumiya, S., Thumkeo, D., Beemiller, O. and Krummel, M.F.
  • 学会等名: The 2014 Cold Spring Harbor Asia Conference on “GTPases: Mechanisms, interactions and applications”
  • 発表場所: Suzhou, China
  • 年月日: 2014-09-22 – 2014-09-26
  • 招待講演
• [学会発表] A role for mDia, a Rho-regulated actin nucleator, in chronic stress-induced behavioral changes and synaptic plasticity. (2014)
  • 著者名/発表者名: Deguchi, Y., Harada, M., Shinohara, R., Watanave, D., Furuyashiki, T., and Narumiya, S.
  • 学会等名: The 2014 Cold Spring Harbor Asia Conference on “GTPases: Mechanisms, interactions and applications”
  • 発表場所: Suzhou, China
  • 年月日: 2014-09-22 – 2014-09-26
• [学会発表] A role for mDia, a Rho-regulated actin nucleator, in chronic stress-induced behavioral changes and synaptic plasticity. (2014)
  • 著者名/発表者名: Deguchi, Y., Harada, M., Shinohara, R., Lazarus, M., Cherasse, Y., Urade, Y., Watanabe, D., Furuyashiki, T., and Narumiya, S.
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] A role for mDia, a Rho-regulated actin nucleator, in regulating morphology of presynaptic terminals and increased anxiety-like behavior induced by social isolation stress in mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Deguchi, Y., Harada, M., Shinohara, R., Lazarus, M., Cherasse, Y., Urade, Y., Watanabe, D., Furuyashiki T., and Narumiya, S.
  • 学会等名: The 88th Annual Meeting of the Japanese Pharmacological Society
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Indispensable role of formin family actin nucleator, mDia1 and mDia3, in TCR microcluster dynamics and signaling critical for positive selection of thymocytes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Thumkeo, D., Beemiller, P., Nomachi, A., Krummel, M.F. and Narumiya, S.
  • 学会等名: The 37th Naito Conference “Bioimaging-a paradigm shift for the life science”.
  • 発表場所: Niseko, Hokkaido, Japan
  • 年月日: 2014-07-15 – 2014-07-18
• [学会発表] Role of mDia in Spermatogenesis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, S., Thumkeo, D., and Narumiya, S.
  • 学会等名: he 66th Annual Meeting of the Japanese Society for Cell Biology.
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 2014-06-11 – 2014-06-13
• [学会発表] The formin protein mDia is indispensible for TCR signaling dependent T cell development through actin nucleation activity. (2014)
  • 著者名/発表者名: Thumkeo, D., Beemiller, P., Nomachi, A., Krummel, M.F. and Narumiya, S.
  • 学会等名: The 66th Annual Meeting of the Japanese Society for Cell Biology
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 2014-06-11 – 2014-06-13
• [図書] Molecular structures, cellular functions, and physiological roles of Rho effectors in Ras Superfamily Small G Proteins: Biology and Mechanisms (ed. Alfred Wittinghofer) (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki T and Narumiya S
  • 総ページ数: 742
  • 出版者: Springer