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IGF-1シグナリングによる筋原線維形成の制御とその破綻による筋疾患

公募研究

研究領域翻訳後修飾によるシグナル伝達制御の分子基盤と疾患発症におけるその破綻
研究課題/領域番号 23117506
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)

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 *注記
11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2012年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2011年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
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 / N-WASP / サルコメア蛋白質 / 筋疾患 / 心筋症
研究実績の概要

心筋においては,nebulinの代わりに存在するnebulette (Nebt) のSH3ドメインにN-WASPのPro-rich領域が結合して,N-WASPはZ帯に局在化した.しかしこの局在化は恒常的にみられ,IGF-1シグナリングによって制御されていなかった.Nebt-N-WASP複合体によりアクチン重合核が形成され,アクチン線維形成が促進された.またアクチン重合活性をもつLmod2の局在は,IGF-1刺激によりZ帯付近から1 μmのアクチン線維の先端付近に移行した.Lmod2はIGF-1-PI3K-Aktシグナリングにより阻害されるGSK-3で強くリン酸化された.GSK-3でリン酸化されたLmod2はユビキチン化されて分解されたり,機能が阻害されると考えられる.これらの結果から,Nebtに沿って伸長した長さ0.15 μmのアクチン線維の先端にLmod2が結合し,IGF-1シグナリングによりアクチン線維をさらに0.85 μm伸長させて,その結果,1 μmのアクチン線維が形成されると考えられる.マウスに大動脈縮窄術 (TAC) を施し,病理的な肥大を引き起こした心臓では,線維化がみられ,圧・容積比で示される心機能が低下した.しかしIGF-1を作用させると,生理的な心筋細胞の肥大がもたらされ,線維化が抑制され,心機能が回復した.一方,N-WASP阻害剤を作用させると,心筋細胞の肥大が抑制され,線維化が促進され,心機能が顕著に低下した.これらの結果から,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,心筋細胞の肥大と心機能に働いていると考えられる.さらに,骨格筋と心筋におけるN-WASPを介したアクチン線維形成の破綻が,筋疾患や心筋症につながることを実証するために,組織特異的なN-WASP cKOマウスを作製中である.

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。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件) 図書 (3件) 備考 (2件)

  • [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-T akano H, Tokuda E, Abe T, Watanabe N, Takenawa T, Endo T.
    • 雑誌名

      Mol. Biol、Cell,

      巻: 23 号: 23 ページ: 4647-4661

    • DOI

      10.1091/mbc.e12-04-0315

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [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2012

    • 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)
    • 年月日
      2012-12-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [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2012

    • 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)
    • 年月日
      2012-12-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [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2012

    • 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)
    • 年月日
      2012-12-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [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2012

    • 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)
    • 年月日
      2012-12-15
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Nebulette and N-WASP participate in cardiac myofibrillar actin filament formation2011

    • 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
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] RhoD activated by FGF signaling induces mDia3-mediated cytoneme formation2011

    • 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
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] The Ras-ERK cascade antagonist DA-Raf is essential for alveolarization2011

    • 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
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [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

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://life.s.chiba-u.jp/endo/hp/index.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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