細胞を遊走させる回転するストレスファイバ

• 研究課題/領域番号: 26650050
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 山口大学
• 研究代表者: 岩楯 好昭 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (40298170)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: ケラトサイト / 細胞遊走 / アメーバ運動 / アクチン / ストレスファイバー / ストレスファイバ / アクチンフィラメント / アクトミオシン

研究成果の概要

アメーバ運動は様々な生物学的現象において不可欠な役割を果たす。魚類表皮の遊走細胞ケラトサイトのストレスファイバは、移動方向に垂直に配列している。このストレスファイバのユニークな配列は、アメーバ運動で独特の役割を果たしているかもしれない。本研究では、まず、ストレスファイバが細胞体内の細胞質を取り囲むように立体的に配置されていることを明らかにした。さらに、移動中のストレスファイバが車輪のように回転することを３次元動画で直接的に示した。ストレスファイバの一部を破壊すると、細胞は左右のバランスの崩壊させた。以上、ストレスファイバの回転がケラトサイトのアメーバ運動で車輪の役割を果たすことを示している。

研究成果

• [雑誌論文] Rotation of stress fibers as a single wheel in migrating fish keratocytes (2018)
  • 著者名/発表者名: Okimura, C., Taniguchi, A., Nonaka, S. and Iwadate, Y.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8 号: 1 ページ: 10615-10615
  • DOI: 10.1038/s41598-018-28875-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Directional cell migration in response to repeated substratum stretching (2017)
  • 著者名/発表者名: Okimura C. and Iwadate Y.
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 86 号: 10 ページ: 101002-101002
  • DOI: 10.7566/jpsj.86.101002
  • NAID: 210000134518
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hybrid mechanosensing system to generate the polarity needed for migration in fish keratocytes (2016)
  • 著者名/発表者名: Okimura, C. and Iwadate, Y.
  • 雑誌名: Cell Adhesion & Migration 巻: - 号: 4 ページ: 406-418
  • DOI: 10.1080/19336918.2016.1170268
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fast-crawling cell types migrate to avoid the direction of periodic substratum stretching (2016)
  • 著者名/発表者名: Okimura, C., Ueda, K., Sakumura, Y. and Iwadate, Y.
  • 雑誌名: Cell Adhesion & Migration 巻: - 号: 4 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1080/19336918.2015.1129482
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Shape and Area of Keratocytes Are Related to the Distribution and Magnitude of Their Traction Forces (2016)
  • 著者名/発表者名: Sonoda, A., Okimura, C. and Iwadate, Y.
  • 雑誌名: Cell Structure and Function 巻: 41 号: 1 ページ: 33-43
  • DOI: 10.1247/csf.15008
  • NAID: 130005139450
  • ISSN: 0386-7196, 1347-3700
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The role of stress fibers in the shape determination mechanism of fish keratocytes (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakata, T., Okimura, C., Mizuno, T. and Iwadate, Y.
  • 雑誌名: Biophysical Journal 巻: 110 号: 2 ページ: 481-492
  • DOI: 10.1016/j.bpj.2015.12.014
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The molecular dynamics of crawling migration in microtubule-disrupted keratocytes (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakashima, H., Okimura, C. and Iwadate, Y.
  • 雑誌名: Biophysics and Physicobiology 巻: 12 号: 0 ページ: 21-29
  • DOI: 10.2142/biophysico.12.0_21
  • NAID: 130005094558
  • ISSN: 2189-4779
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ciliary metachronal wave propagation on the compliant surface of Paramecium cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Narematsu, N., Quek, R., Chiam, K.-H. and Iwadate, Y.
  • 雑誌名: Cytoskeleton 巻: 72 号: 12 ページ: 633-646
  • DOI: 10.1002/cm.21266
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] 魚類ケラトサイトのストレスファイバの車輪 (2018)
  • 著者名/発表者名: 沖村 千夏、 谷口 篤史、野中 茂紀、 岩楯 好昭
  • 学会等名: 生体運動合同班会議
• [学会発表] 魚類表皮の遊走細胞ケラトサイトの車輪 (2017)
  • 著者名/発表者名: 沖村千夏、谷口篤史、野中茂紀、岩楯好昭
  • 学会等名: 第６９回日本細胞生物学会大会シンポジウム「先端イメージングが解き明かす新しい細胞像」
  • 招待講演
• [学会発表] 魚類ケラトサイトの遊走のための車輪 (2017)
  • 著者名/発表者名: 沖村 千夏、 谷口 篤史、野中 茂紀、 岩楯 好昭
  • 学会等名: 生物物理学会第５５回年会
• [学会発表] Keratocytes have hybrid mechanosensing system to decide their migration direction (2016)
  • 著者名/発表者名: 沖村千夏、岩楯好昭
  • 学会等名: 生物物理学会第５４回年会
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2016-11-25
• [学会発表] Relationship between traction forces, and shape and size of fish keratocytes (2016)
  • 著者名/発表者名: 薗田綾音、沖村千夏、岩楯好昭
  • 学会等名: 生物物理学会第５４回年会
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2016-11-25
• [学会発表] ケラトサイトの運動とアクチン細胞骨格のダイナミクス (2016)
  • 著者名/発表者名: 岩楯好昭
  • 学会等名: 日本物理学会2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学 角間キャンパス（石川県金沢市）
  • 年月日: 2016-09-13
  • 招待講演
• [学会発表] Polarity generation of crawling cells under cyclic substratum-stretching (2016)
  • 著者名/発表者名: 岩楯好昭
  • 学会等名: ＲＩＭＳ共同研究「ミクロな振る舞いと集団的パターン形成に係る階層的構造の解明」
  • 発表場所: 京都大学数理解析研究所（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-09-12
  • 招待講演
• [学会発表] 好中球と粘菌の遊走方向決定のためのメカノセンシング (2016)
  • 著者名/発表者名: 沖村千夏、上田和季、作村諭一、岩楯好昭
  • 学会等名: 生体運動合同班会議
  • 発表場所: 京都大学（京都府、京都市）
  • 年月日: 2016-01-08
• [学会発表] Shape determination and polarity generation for migration depending on stress fibers in fish keratocytes (2016)
  • 著者名/発表者名: Iwadate, Y
  • 学会等名: 新学術「ゆらぎと構造」領域 領域賞受賞者講演
  • 発表場所: 九州大学（福岡県福岡市）
  • 招待講演
• [学会発表] ケラトサイトのかたち形成におけるストレスファイバーの役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中田多可子、沖村千夏、水野敬文、岩楯好昭
  • 学会等名: 生物物理学会第５３回年会
  • 発表場所: 金沢大学（石川県、金沢市）
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] Computational Model of Directional Cell Migration in Response to Mechanical Stimuli (2015)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa, T., Iwadate, Y. and Sakumura, Y.
  • 学会等名: International Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium 2015
  • 発表場所: 京都大学（京都府、京都市）
  • 年月日: 2015-08-20
  • 国際学会
• [学会発表] Directional Migration of Neutrophil-like HL-60 Cells by Cyclic Substratum Stretching (2015)
  • 著者名/発表者名: C. Okimura, C., Ueda, K., Sakumura, Y. and Iwadate, Y.
  • 学会等名: International Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium 2015
  • 発表場所: 京都大学（京都府、京都市）
  • 年月日: 2015-08-20
  • 国際学会
• [学会発表] Crawling cell migration controlled by mechanical interaction with substratum (2015)
  • 著者名/発表者名: Iwadate, Y.
  • 学会等名: The 6th International Conference on Computational Methods (ICCM2015)
  • 発表場所: Pullman Hotel, Auckland, New Zealand
  • 年月日: 2015-07-14
  • 国際学会
• [学会発表] Hybrid mechanosensing system for directional migration in fish keratocytes (2014)
  • 著者名/発表者名: C. Okimura, T. Mizuno, Y. Iwadate
  • 学会等名: 日本生物物理学会第５２回年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（札幌市）
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] Directional migration of fast-crawling cells in response to cyclic stretching of substratum (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Iwadate, C. Okimura, T. Mizuno, Y. Sakumura
  • 学会等名: International Symposium on Mechanobiology 2014
  • 発表場所: 岡山大学（岡山市）
  • 年月日: 2014-05-20 – 2014-05-23
  • 招待講演
• [学会発表] Computational model of directional migration of crawling cell on anisotropic substratum (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Sakumura, C. Okimura, Y. Iwadate
  • 学会等名: International Symposium on Mechanobiology 2014
  • 発表場所: 岡山大学（岡山市）
  • 年月日: 2014-05-20 – 2014-05-23
  • 招待講演
• [学会発表] メカノセンシングによる細胞の遊走方向の決定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩楯好昭
  • 学会等名: 理研シンポジウム「細胞システムの動態と論理」
  • 発表場所: 理研和光本所（和光市）
  • 年月日: 2014-04-03 – 2014-04-04
  • 招待講演
• [備考] 雑誌論文が1つ掲載されましたので報告いたします。