| 研究課題/領域番号 |
14580695
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
細胞生物学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
伊藤 忠直 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (90093187)
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| 研究分担者 |
山崎 昌一 静岡大学, 理学部, 助教授 (70200665)
大橋 一世 千葉大学, 理学部, 教授 (90114248)
川端 和重 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20261274)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| キーワード | アクチン系細胞骨格 / フィラミンA / フィラミンA-欠損細胞 / 細胞運動 / 細胞の堅さ / 細胞分裂 / 浸透圧応答 / ル・シャトルエの原理 |
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| 研究概要 |
1.フィラミンA架橋アクチン系細胞骨格の細胞内機能:
モデル細胞として、メラノーマ由来の株化細胞で、フィラミンの発現をノックアウトしたM2細胞とその発現を回復させたA7細胞を使用した。ガラス基盤上における細胞の増殖・運動状態を位相差顕微鏡により長時間観察した。また、走査型プローブ顕微鏡(SPM)を用いて生細胞の表面形状と硬さを測定し、その後細胞骨格タンパクを固定染色することで表面構造の比較をした。また、細胞の発生する力を比較する目的で、基盤にアクリルアミドゲルを用いて同様の実験を行った。
(1)細胞表面のかたさを解析した結果、A7細胞のほうが全体的に硬く、細胞全体でかたさに広い分布をもつことがわかった。(2)長時間観察で、A7細胞はM2細胞よりも高い運動能をもつことが明らかになった。一方、細胞分裂には差がなかった。(3)A7細胞は、アクリルアミドゲルに収縮力を働かせたが、M2細胞ではそのようなことがなかった。(4)A7細胞の表面にはアクチンから成るストレスファイバー構造が観察されたが、M2細胞にはほとんど見られなかった。
以上の結果から、フィラミンAは、ラッフル構造やストレスファイバー構造の形成を通じて、細胞運動および形態維持や力の発生、伝播に必要な細胞の堅さを保つのに必須の役割をしていることが示された
2.アクチン系細胞骨格のin vitro浸透圧応答:
アクチン系細胞骨格は、細胞膜を介しての浸透圧差に応答し、細胞の体積を一定に保つ。我々は浸透圧下にあるシステムのエントロピーを定式化することにより、これが「ル・シャトルエの原理」に支配される細胞骨格の新規な機能であることを初めて理論的に明らかにした。
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