上皮シート維持の分子機構

• 研究領域: 動く細胞と場のクロストークによる秩序の生成
• 研究課題/領域番号: 23111534
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 米村 重信 独立行政法人理化学研究所, 電子顕微鏡解析室, 室長 (60192811)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2013-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円); 2012年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円); 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: 上皮シート / 損傷修復 / ミオシン / ATP / ギャプジャンクション / 死細胞 / アクトミオシンリング / タイトジャンクション / アドヘレンスジャンクション

研究実績の概要

隣接する細胞の死と生を認識するためのシグナルを明らかにするために、前年度の結果に加え、以下の実験を行い、成果を得た。
1: 細胞の死に際して細胞から放出され得る物質として生理的にも重要なものとしてATPがある。この重要性を確かめるために、ATPを速やかに分解するアピラーゼを培養液に加えたところ、アクトミオシンリングが形成されないことを観察した。しかし、アピラーゼのロットによることも分かり、その重要性は確かなものではないと言える。
2: ギャップジャンクションにおける物質伝達の阻害剤を培養液に添加してもアクトミオシンリングの形成と修復は全く阻害されなかった。しかし、阻害剤の効果が100%のものかどうかも疑問であるため、ギャップジャンクションが死のシグナル伝達に関与していないとまでは言えない。
3: 修復の終了のシグナルが生細胞への接着であるのか、アクトミオシンリングの収縮の完了であるのか、あるいはアクトミオシンリングは形成してから一定時間後に消失するものなのか、これらを明らかにするために、細胞が接着できない領域をパターンとして配置した特殊なガラスに細胞を培養し、接着できない領域に接している細胞一列を殺傷した。その結果、アクトミオシンリングは正常に形成され、その収縮の結果、細胞は接着できない領域まで動き、そこで止まったが、アクトミオシンリングは長時間維持されていた。一方、アクトミオシンリング形成後すぐに生細胞に接触できるようにすると、アクトミオシンリングが完全に閉じきらなくてもアクトミオシンリングは生細胞と接触した途端に消失することが観察された。これらのことは、生細胞との接触がアクトミオシンリングを消失させるシグナルとなっていることを強く支持する。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Homeostatic epithelial renewal in the gut is required for dampening a fatal systemic wound response in Drosophila (2013)
  • 著者名/発表者名: Takeishi A, Kuranaga E, Tonoki A, Misaki K, Yonemura S, Kanuka H, Miura M
  • 雑誌名: Cell Rep. 巻: 3 号: 3 ページ: 919-930
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2013.02.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Loss of N-cadherin from the endrothelium causes stromal edema and epithelial dysgenesis in the mouse cornea. (2012)
  • 著者名/発表者名: Vassilev, V.
  • 雑誌名: Investigative Ophthalmology and Visual Science 巻: 53 号: 11 ページ: 7183-7193
  • DOI: 10.1167/iovs.12-9949
  • 査読あり
• [雑誌論文] Talin couples the actomyosin cortex to the plasma membrane during rear retraction and cytokinesis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsujioka, M., Yumura, S., Inouye, K., Patel, H., Ueda, M. and Yonemura, S.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 巻: 109 号: 32 ページ: 12992-12997
  • DOI: 10.1073/pnas.1208296109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-formation of optic cups and storable stratified neural retina from human ESCs. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakano T
  • 雑誌名: Cell Stem Cell 巻: 10 号: 6 ページ: 771785-771785
  • DOI: 10.1016/j.stem.2012.05.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Trichoplein and Aurora A block aberrant primary cilia assembly in proliferating cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Inoko, A., …., Inagaki, M.
  • 雑誌名: J. Cell Biol. 巻: 197 号: 3 ページ: 391-405
  • DOI: 10.1083/jcb.201106101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Snakeskin, a membrane protein associated with smooth septate junctions, is required for intestinal barrier function in Drosophila. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yanagihashi Y
  • 雑誌名: J Cell Sci 巻: 125 ページ: 19801990-19801990
  • DOI: 10.1242/jcs.096800
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-formation of functional adenohypophysis in three-dimensional culture (2011)
  • 著者名/発表者名: Suga H, Oiso Y, et al
  • 雑誌名: Nature 巻: 480 号: 7375 ページ: 57-62
  • DOI: 10.1038/nature10637
  • 査読あり
• [雑誌論文] Joint morphology in the insect leg : evolutionary history inferred from Notch loss-of-function phenotypes in Drosophila (2011)
  • 著者名/発表者名: Tajiri R, Misaki K, Yonenura S, Hayashi, S
  • 雑誌名: Development 巻: 138 号: 21 ページ: 4621-4626
  • DOI: 10.1242/dev.067330
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hippo pathway regulation by cell morphology and stress fibers (2011)
  • 著者名/発表者名: Wada, KI, Itoga, K., et al
  • 雑誌名: Development 巻: 138 号: 18 ページ: 3907-3914
  • DOI: 10.1242/dev.070987
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of afadin in barrier function and homeostasis of mouse intestinal epithelia. (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka-Okamoto, M. et al.
  • 雑誌名: J. Cell Sci. 巻: 124 号: 13 ページ: 2331-2240
  • DOI: 10.1242/jcs.081000
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modulating F-actin organization induces organ growth by affecting the Hippo pathway (2011)
  • 著者名/発表者名: Sansores-Garcia L
  • 雑誌名: EMBO J 巻: 30 号: 12 ページ: 2325-2335
  • DOI: 10.1038/emboj.2011.157
  • 査読あり
• [雑誌論文] A mechanism of mechanotransduction at the cell-cell interface : Emergence of α-catenin as the center of a force-balancing mechanism for morphogenesis in multicellular organisms (2011)
  • 著者名/発表者名: Yonemura, S
  • 雑誌名: Bioessays 巻: 33 号: 10 ページ: 732-736
  • DOI: 10.1002/bies.201100064
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cadherin-actin interactions at adherens junctions (2011)
  • 著者名/発表者名: Yonemura, S.
  • 雑誌名: Curr Opin Cell Biol 巻: 23 号: 5 ページ: 515-522
  • DOI: 10.1016/j.ceb.2011.07.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neural crest-derived stem cells migrate and differentiate into cardiomyocytes after myocardial infarction (2011)
  • 著者名/発表者名: Tamura Y, Matsumura K, Sano M, Tabata H, Kimura K, Ieda M, Ara Ti, Ohno Y, Kanazawa H, Yuasa S, Kaneda R, Makino S, Nakajima K, Okano H, Fukuda K
  • 雑誌名: Arterioscler.Thromb.Vasc.Biol 巻: 31 号: 2 ページ: 582-589
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2011.02.001
  • 査読あり
• [学会発表] Mechanosensing function of alpha-catenin in epithelial morphogenesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Yonemura, S
  • 学会等名: BSCB BSDB joint meeting.
  • 発表場所: Coventry, UK
  • 年月日: 2013-03-18
  • 招待講演
• [学会発表] Perception of the death of an adjacent cell in an epithelial sheet and the mechanism of cell junction development according to forces applied during wound closure movement. (2011)
  • 著者名/発表者名: 米村重信
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)(招待講演)
  • 年月日: 2011-12-16
• [備考] 電子顕微鏡解析室
  • URL: http://www.cdb.riken.jp/jp/02_research/0203_support01.html
• [備考] 電子顕微鏡解析室
  • URL: http://www.cdb.riken.jp/cmg/
• [備考]
  • URL: http://www.cdb.riken.jp/jp/02_research/0203_support01.html