2003 年度実績報告書

機械センサー活性化におけるマイクロ・ナノ機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号	15086207
研究機関	名古屋大学
研究代表者	曽我部正博名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (10093428)
研究分担者	辰巳仁史名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (20171720)
キーワード	SAチャネル / インテグリン / メカノトランスダクション / 機械センサー / 細胞膜 / 細胞骨格
研究概要	あらゆる細胞は、機械刺激を受容して様々な応答を示す。この性質は、細胞容積の調節、細胞分裂周期の調節、細胞形態・運動の調節、重力感知、あるいは心肥大、不整脈、組織再生などの重要な生命現象に関わる重要な機能である。その中心となるのは、近年明らかになってきた機械受容(SA)チャネルやインテグリンなどの機械センサー分子であるが、機械刺激がどのようにしてこれらを活性化するのかという仕組み(活性化機構)はまったく謎である。本研究の目標は、1)これらの機械センサー分子の活性化機構を細胞膜や細胞骨格などのマイクロスケールの構造との相互作用に注目して明らかにするとともに、2)機械センサー活性化の下流にあるシグナル機構を解析し、機械刺激の受容から応答に至る主経路の同定を行うことである。本年度は、立体構造既知の細菌SAチャネル(MscL)と、我々が最近クローニングしたトリ心筋SAチャネル(SAKCA)の機械刺激感知ドメインの同定を主目標にした。その結果、1)細菌SAチャネルMscLの機械刺激感知ドメインは、細胞膜外葉の油水界面近くに位置する疎水アミノ酸残基であることが判明した。これは、脂質膜の中で最も剛性の高いグリセロールの位置と一致しており、グリセロールと疎水アミノ酸との疎水相互作用というきわめて合理的な仕組みが力伝達の実体であることが示唆された。2)心筋SAチャネルSAKCAの機械感知にはC末端に含まれる59アミノ酸からなるSTREX配列中のわずか3残基が重要であることが分かった。しかしこの部位は細胞質に露出しているために、細胞への機械刺激で生じる膜の張力を直接感じることはできない。そこで、膜張力をこの感知部位に媒介する膜蛋白質の存在を想定し、前述の3アミノ酸残基を含む7残基を用いたアフィニティカラムを作成して、その候補分子を検索した。その結果、分子量約50Kdaの細胞骨格結合性の膜蛋白質を同定することができた。

研究成果
(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] Yoshimura K, Nomura T, Sokabe M.: "Loss-of-function mutations at the rim of the funnel of mechanosensitive channel MscL."Biophys J. (印刷中). (2004)
[文献書誌] Tang QY, Zhi Q, Naruse K, Sokabe M.: "Characterization of a fuctionally expressed stretch activated Bkca cahnnel cloned from chick ventricular myocytes."J Membr Biol. 196. 185-200 (2003)
[文献書誌] Hoshino T, Tatsumi H, Nakashima T, Sokabe M.: "In vitro Reconstitution of Signal Transmission from a Hair Cell to the Growth Cone of a Chick Vestibular Ganglion Cell."Neurosci.. 120. 993-1003 (2003)
[文献書誌] Kobayashi S, Nagino M, Komatsu S, Naruse K, Nimura Y, Nakanishi M, Sokabe M.: "Stretch-induced IL-6 secretion from endothelial cells requires NF-κB activation."Biochem.Bhiophys.Res.Com.. 308. 306-312 (2003)
[文献書誌] 曽我部正博, 河上敬介, 早川公英, 成瀬恵治, 辰巳仁史: "内皮細胞の伸展依存性リモデリング -分子から形へのインターフェースを見る-"血管医学. 4. 237-244 (2003)
[文献書誌] 早川公英, 曽我部正博: "インテグリンとメカニカルストレス"Heart View. 11月号(増刊号). 107-110 (2003)
[文献書誌] 曽我部正博, 郷信広(編): "生物物理学とはなにか"共立出版. 288 (2003)

2003 年度 実績報告書

機械センサー活性化におけるマイクロ・ナノ機構の解析

研究代表者

曽我部 正博 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (10093428)

研究成果

[文献書誌] Yoshimura K, Nomura T, Sokabe M.: "Loss-of-function mutations at the rim of the funnel of mechanosensitive channel MscL."Biophys J. (印刷中). (2004)

[文献書誌] Tang QY, Zhi Q, Naruse K, Sokabe M.: "Characterization of a fuctionally expressed stretch activated Bkca cahnnel cloned from chick ventricular myocytes."J Membr Biol. 196. 185-200 (2003)

[文献書誌] Hoshino T, Tatsumi H, Nakashima T, Sokabe M.: "In vitro Reconstitution of Signal Transmission from a Hair Cell to the Growth Cone of a Chick Vestibular Ganglion Cell."Neurosci.. 120. 993-1003 (2003)

[文献書誌] Kobayashi S, Nagino M, Komatsu S, Naruse K, Nimura Y, Nakanishi M, Sokabe M.: "Stretch-induced IL-6 secretion from endothelial cells requires NF-κB activation."Biochem.Bhiophys.Res.Com.. 308. 306-312 (2003)

[文献書誌] 曽我部正博, 河上敬介, 早川公英, 成瀬恵治, 辰巳仁史: "内皮細胞の伸展依存性リモデリング -分子から形へのインターフェースを見る-"血管医学. 4. 237-244 (2003)

[文献書誌] 早川公英, 曽我部正博: "インテグリンとメカニカルストレス"Heart View. 11月号(増刊号). 107-110 (2003)

[文献書誌] 曽我部正博, 郷信広(編): "生物物理学とはなにか"共立出版. 288 (2003)

2003 年度実績報告書

曽我部正博名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (10093428)