公募研究
新学術領域研究(研究領域提案型)
アクチン骨格はアクチン繊維と多くのアクチン結合蛋白質からなる細胞内超分子集合体であり、その動的な離合集散の時空間的制御システムは、細胞の形態変化、運動、分裂、組織化など細胞の高次機能発現において中心的役割を担っている。これまでアクチン骨格を構成する分子素子が数多く同定され、重合・脱重合や束化・分枝等の高次構造形成・崩壊の分子機構の解明が進んでいるが、外部環境に応答してアクチン骨格が構造を転換する機構は不明である。本研究では、細胞遊走因子や力学的刺激に対する細胞応答における細胞骨格の時空間的な動態制御機構とその機能的役割を解明することを目的として研究を行った。私達は、血管内皮細胞の繰り返し伸展刺激によるストレスファイバーの再配向に関わるRho-GEFをスクリーニングし、Soloを含む11種類のRho-GEFを同定した。本年度は、Soloの結合蛋白質をプロテオミクス解析し、ケラチン8/18と複数箇所で結合することを明らかにした。Soloの過剰発現は太いストレスファイバーとケラチン繊維の形成を促進し、Soloの発現抑制はストレスファイバーの消失とケラチン繊維の不規則な分布を引き起こした。また、引張刺激依存的なストレスファイバー形成をリアルタイムで可視化解析した結果、Soloの不活性型変異体の発現、Soloの欠失変異体の発現、Soloやケラチンの発現抑制は、引張刺激依存的なストレスファイバー形成を抑制した。さらに、Soloやケラチンの発現抑制は、力負荷刺激依存的なRhoAの活性化を抑制した。以上の結果から、Soloはケラチン繊維と結合することにより、メカニカルストレス刺激依存的なRhoAの活性化に関与し、アクチン繊維とケラチン繊維の再構築に寄与することが明らかとなった。
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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http://www.biology.tohoku.ac.jp/lab-www/mizuno_lab/
