2002 年度実績報告書

筋細胞における細胞骨格分子シンクロナイゼーションによる構造・機能・遺伝子発現連関 -細胞骨格分子シャペロンを鍵因子として-

研究課題

研究課題/領域番号	13022213
研究機関	東京大学
研究代表者	跡見順子東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (90125972)
研究分担者	政二慶東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助手 (30282510) 新井秀明東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助手 (60313160)
キーワード	初代心筋培養細胞 / GFP-αB-crystallin / 細胞骨格 / ストレスタンパク質 / シャペロン / 筋収縮 / 横紋 / 微小管
研究概要	細胞内機能発現はタンパク質複合体相互作用による。この機能発現には異なる複合体の時間的シンクロナイゼーションが必須である。外部からの刺激に応答した分子シンクロナイゼーションは、細胞内のホメオスタシスを崩す方向に作用する。ホメオスタシス補修システム担当分子がストレスタンパク質・分子シャペロンである。非ストレス下においても構成的に発現しており、タンパク質システムの維持に貢献している。一方細胞骨格システムは細胞に形態や極性を与えるだけでなく、系自体が動的であり、細胞の揺らぎを積極的に作り出して細胞の活性を維持している。従ってその構成的機能維持には分子シャペロンが必須である。本年度は、分子シャペロンαB-crystallinが、タンパク質の変成の極初期を認識することから、αB-crystallinの動態を生きている状態で観察することからその局在が一致する構造はダイナミックにシンクロナイズされているとの仮説をもち研究を進めてきた。αB-crystallinの発現を増減させた細胞への同分子に対する抗体及び精製タンパク質のインジェクションにより、細胞骨格の動的形態であるラッフル膜構造の存否が観察された。心筋細胞にGFP-αB-crystallinを発現させたところ心筋の拍動とともに動的に横紋を形成した。これは拍動しない細胞での横紋及び熱ショックなどで得られるαB-crystallinのZ線への局在とは異なった。我々はαB-crystallinがtubulinとその重合体である微小管の両方に相互作用して機能することを示してきた、今回拍動している心筋細胞でのαB-crystallinの動的横紋形成の際のターゲットとなる基質がtubulinあるいは微小管であることを直接的に示すことはできなかったが、分化した細胞で少なくともシャペロン分子のダイナミクスが起こっていることを示唆するものであり、世界ではじめての画像の提示及び概念の提示である。心筋細胞におけるターゲット基質分子との局在の一致の是非に関しては今後の課題としたい。

研究成果
(8件)

すべてその他

すべて文献書誌 (8件)

[文献書誌] Kim, SG., Akaike, T., Sasagawa, T., Atomi, Y., Kurosawa, H.: "Gene Expression of Type I and Type III Collagen by Mechanical Stretch in Anterior Cruciate Ligament Cells"Cell Struct. Funct.. 27. 139-144 (2002)
[文献書誌] Arai, H., Atomi, Y.: "Suppression of cofilin phosphorylation in insulin-stimulated ruffling membrane formation in KB cells"Cell Struct. Funct.. 28(in press). (2003)
[文献書誌] Ohto, E., Fujita, Y., Atomi, Y.: "α-crystallin domain' of αB-crystallin has a chaperone-like activity for tubulin with hydrophilic interaction"Molecular Biology of the Cell. 13. 514a (2002)
[文献書誌] 新井秀明, 大多和真由美, 上野哲, 奥野誠, 跡見順子: "加重力負荷によるマウス骨格筋でのHSPの発現"宇宙生物科学. 16. 207-208 (2002)
[文献書誌] 桜井隆史, 藤田義信, 大戸恵理, 跡見順子: "後肢懸垂モデルでのラットヒラメ筋におけるalpha B-crystallin減少とチューブリン・微小管"宇宙生物科学. 16. 205-206 (2002)
[文献書誌] 跡見順子: "「人間動的生命科学」(Dynamic Human Science)の提唱-'Dynamic Body as a Life' Developing the Brain-Educability and Trainability Learning from Self Body, which is a Life, Characterinzing an Animal cell"実践生物教育研究. 34. 1-9 (2003)
[文献書誌] 跡見順子: "私の授業ノートスポーツ・身体運動:スポーツサイエンスコース授業タイトル:「心[臓]と筋と脳を鍛える:Aerobics&Stretchingの実際と理論」"大学体育. 75. 95-106 (2002)
[文献書誌] 竹宮隆, 下光輝一編: "[運動生理学シリーズ4]運動とストレス科学 (II 運動とストレス、10章運動とストレスタンパク質)"杏林書院. 320(131-155) (2003)

2002 年度 実績報告書

筋細胞における細胞骨格分子シンクロナイゼーションによる構造・機能・遺伝子発現連関 -細胞骨格分子シャペロンを鍵因子として-

研究代表者

跡見 順子 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (90125972)

研究成果

[文献書誌] Kim, SG., Akaike, T., Sasagawa, T., Atomi, Y., Kurosawa, H.: "Gene Expression of Type I and Type III Collagen by Mechanical Stretch in Anterior Cruciate Ligament Cells"Cell Struct. Funct.. 27. 139-144 (2002)

[文献書誌] Arai, H., Atomi, Y.: "Suppression of cofilin phosphorylation in insulin-stimulated ruffling membrane formation in KB cells"Cell Struct. Funct.. 28(in press). (2003)

[文献書誌] Ohto, E., Fujita, Y., Atomi, Y.: "α-crystallin domain' of αB-crystallin has a chaperone-like activity for tubulin with hydrophilic interaction"Molecular Biology of the Cell. 13. 514a (2002)

[文献書誌] 新井秀明, 大多和真由美, 上野哲, 奥野誠, 跡見順子: "加重力負荷によるマウス骨格筋でのHSPの発現"宇宙生物科学. 16. 207-208 (2002)

[文献書誌] 桜井隆史, 藤田義信, 大戸恵理, 跡見順子: "後肢懸垂モデルでのラットヒラメ筋におけるalpha B-crystallin減少とチューブリン・微小管"宇宙生物科学. 16. 205-206 (2002)

[文献書誌] 跡見順子: "「人間動的生命科学」(Dynamic Human Science)の提唱-'Dynamic Body as a Life' Developing the Brain-Educability and Trainability Learning from Self Body, which is a Life, Characterinzing an Animal cell"実践生物教育研究. 34. 1-9 (2003)

[文献書誌] 跡見順子: "私の授業ノート スポーツ・身体運動:スポーツサイエンスコース 授業タイトル:「心[臓]と筋と脳を鍛える:Aerobics&Stretchingの実際と理論」"大学体育. 75. 95-106 (2002)

[文献書誌] 竹宮隆, 下光輝一編: "[運動生理学シリーズ4]運動とストレス科学 (II 運動とストレス、10章 運動とストレスタンパク質)"杏林書院. 320(131-155) (2003)

2002 年度実績報告書

跡見順子東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (90125972)

[文献書誌] 跡見順子: "私の授業ノートスポーツ・身体運動:スポーツサイエンスコース授業タイトル:「心[臓]と筋と脳を鍛える:Aerobics&Stretchingの実際と理論」"大学体育. 75. 95-106 (2002)

[文献書誌] 竹宮隆, 下光輝一編: "[運動生理学シリーズ4]運動とストレス科学 (II 運動とストレス、10章運動とストレスタンパク質)"杏林書院. 320(131-155) (2003)