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2005 年度 実績報告書

細胞骨格がメカノセンサーであることを検証する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16657055
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)
キーワード内皮細胞 / ストレス線維 / アクチン線維 / 機械刺激 / 脱重合 / メカノセンサー / コフィリン / レーザーピンセット
研究概要

すべての細胞は機械刺激を感知して様々な応答を示すが、その分子機構は謎である。その最大の理由は、メカノセンサーの分子実体やその仕組みが不明な点にある。現在唯一明瞭なメカノセンサーは膜伸展で活性化されるSAチャネルであるが、我々は最近細胞骨格(ストレス線維)がSAチャネル活性化における力の伝達媒体として働くと同時にそれ自身が機械刺激を感知して構造変化するメカノセンサーである可能性を見出した。
本研究の目的は、インタクト細胞、セミインタクト細胞、in vitroアクチン線維の3つの標本を用いて機械(伸長)刺激に対するストレス(アクチン)線維の動態を解析し、ストレス(アクチン)線維がメカノセンサーであることを検証することである。平成16年度におけるインタクト細胞、およびセミインタクト細胞を用いた実験において、ストレス線維の張力が微小な時には、コフィリンがアクチン線維を脱重合してストレス線維の崩壊を導くことが示唆された。本年度は、in vitroの実験系でこの仮説を直接検証することを試みた。
まずin vitroで蛍光標識した単一アクチン線維を調整し、アクチン線維の一端を、ミオシンでコートしてカバースリップに固定した大型ビーズで把持する。ついでアクチン線維の自由端にミオシンコートした小型ビーズを付着させ、レーザーピンセットで把持して、様々な張力を与えながら調節蛋白質(cofilin)によるストレス線維の崩壊をリアルタイムイメージングした。その結果、弛緩状態のアクチン線維はcofilinによって速やかに脱重合した。一方、レーザーピンセットによって伸張されたアクチン線維はストレス依存的にcofilinによる切断に対して抵抗性を示した。インタクト細胞に蛍光標識したcofilinを細胞内注入することにより、cofilinの結合そのものが、アクチン線維の張力によって調節されることが分かった。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Mechanosensitive BK Channel Activated by Membrane Stress Created by Amphipaths2005

    • 著者名/発表者名
      Qi Z, Chi S, Su X, Naruse K, Sokabe M
    • 雑誌名

      Mol Membr Biol. 22(6)

      ページ: 519-527

  • [雑誌論文] Pregnenolone sulfate enhances presynaptic glutamate releases in rat hippocampal slices as studied by optical recordings2005

    • 著者名/発表者名
      Chen L, Sokabe M.
    • 雑誌名

      J Neurophysiol 94(6)

      ページ: 4131-4144

  • [雑誌論文] Characteristics of Subepithelial Fibroblasts as a Mechano-Sensor in the Intestine : Cell-Shape Dependent ATP Release and P2Y1 Signaling.2005

    • 著者名/発表者名
      Furuya K, Sokabe M, Furuya S
    • 雑誌名

      J Cell Sci 118(15)

      ページ: 3289-3304

  • [雑誌論文] Involvement of reactive oxygen species in cyclic stretch induced NF-κ B activation in human fibroblast cells.2005

    • 著者名/発表者名
      Amma H, Naruse K, Ishiguro N, Sokabe M
    • 雑誌名

      Br J Pharmacol 145(3)

      ページ: 364-373

  • [雑誌論文] Mechanotransduction by integrin is essential for interleukin-6 secretion from human umbilical vein endothelial cells in response to uni-axial continuous stretch.2005

    • 著者名/発表者名
      Sasamoto A, Nagino M, Kobayashi S, Naruse K, Nimura Y, Sokabe M
    • 雑誌名

      Am J Physiol : Cell Physiol 288(5)

      ページ: 1012-1022

  • [雑誌論文] Identification of functional domains of Mid1, a stretch-activated channel component, necessary for localization to the plasma membrane and Ca^<2+> permeation2005

    • 著者名/発表者名
      Ozeki-Miyawaki C, Moriya Y, Tatsumi H, Iida H, Sokabe M
    • 雑誌名

      Exp Cell Res 311(1)

      ページ: 84-95

  • [図書] Effects of mechanical stresses on the migrating behavior of endothelial cells., In "Biomechanics at Micro - and Nanoscale Levels, Volume I" (ed.H.Wada)2005

    • 著者名/発表者名
      Tanaka K, Naruse K, Sokabe M.
    • 総ページ数
      173
    • 出版者
      World Scientific Publishing

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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