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2017 年度 実績報告書

細胞外マトリックスの硬さ依存的な脂肪細胞分化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15J02241
研究機関京都大学

研究代表者

黒田 美都  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
キーワード細胞外マトリックス / メカノトランスダクション / 間葉系幹細胞 / 脂肪細胞分化 / SORBSタンパク質 / YAP/TAZ
研究実績の概要

近年、細胞外マトリックス(ECM)の硬さという物理的な要因が組織幹細胞の分化方向性を調節していることが明らかになってきた。特に、ECMが軟らかいほど脂肪細胞へと分化しやすくなることが知られている。軟らかいECM上で間葉系幹細胞が脂肪細胞へと分化しやすくなる仕組みを明らかにするため、細胞とECMの接着領域に存在するタンパク質ビンキュリンに着目して研究を進めてきた。これまでの研究によって、硬い基板上でビンキュリンがアクチン繊維親和型へと構造変化し、そのことにより転写因子YAPの核局在亢進を介して脂肪細胞への分化が抑制されていることが示唆されている。そこで、ビンキュリンの構造変化に必要なSORBSファミリータンパク質ビネキシン(SORBS3)とCAP(SORBS1)の役割について調べるため、まずビネキシンとCAPの発現を抑制した間葉系幹細胞株を樹立した。
ビネキシンとCAPはいずれも界面活性剤不溶性で評価されるビンキュリンの構造変化に必要であることがわかった。また、いずれのタンパク質も硬い基板上における転写因子YAPの核局在亢進に必要であることがわかった。最後に細胞分化に与える影響についても調べたところ、CAPはビンキュリン同様に、硬いECM上での脂肪細胞への分化を抑制した。一方ビネキシンは、予想に反して、脂肪細胞への分化を促進した。以上の結果より、ビンキュリン-SORBSタンパク質複合体はECMの硬さ感知および細胞運命の調節に重要な役割を果たしていることが明らかになった。またビネキシンは転写因子YAPとは独立して脂肪細胞への分化を促進する機能を持つことを新規に見出した。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [学会発表] 間葉系幹細胞の細胞外基質の硬さに対する応答におけるSORBSファミリータンパク質の役割2018

    • 著者名/発表者名
      黒田美都, 植田和光, 木岡紀幸
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2018年度大会
  • [学会発表] ビンキュリンは細胞外基質の硬さに応じてTAZの核局在を促進し、脂肪細胞への分化を抑制する2017

    • 著者名/発表者名
      黒田美都, 和田洋樹, 木村泰久, 植田和光, 木岡紀幸
    • 学会等名
      第69回日本細胞生物学会大会
  • [学会発表] 間葉系幹細胞の脂肪細胞分化におけるビネキシンファミリータンパク質の役割2017

    • 著者名/発表者名
      黒田美都, 植田和光, 木岡紀幸
    • 学会等名
      第22回アディポサイエンス・シンポジウム
  • [学会発表] 細胞外マトリックスの硬さによる細胞分化制御へのビンキュリンーYAP/TAZ系の関与2017

    • 著者名/発表者名
      黒田美都, 市川尚文, 長里彩花, 大町朋弘, 木村泰久, 植田和光, 木岡紀幸
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 接着斑タンパク質ビネキシンおよびCAPはYAP/TAZの核局在を調節する2017

    • 著者名/発表者名
      黒田美都, 植田和光, 木岡紀幸
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • [学会発表] 接着斑タンパク質ビネキシンがレチノイン酸により制御される間葉系幹細胞分化に与える効果2017

    • 著者名/発表者名
      高田恭子, 黒田美都, 木村泰久, 植田和光, 木岡紀幸
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • [学会発表] VINCULIN AND VINEXIN FAMILY (SORBS) PROTEINS IN MECHANOSENSING2017

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Kioka, Takafumi Ichikawa, Mito Kuroda, Yasuhisa Kimura, Kazumitsu Ueda
    • 学会等名
      3RD INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON MECHANOBIOLOGY
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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