細胞極性の形成における細胞膜張力の役割

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16H04785
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 伊藤 俊樹 神戸大学, バイオシグナル総合研究センター, 教授 (30313092)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: イノシトールリン脂質 / 細胞膜 / 細胞骨格 / 細胞運動 / がん

研究成果の概要

本研究では、細胞膜にかかる物理的パラメータである「膜張力」に着目し、細胞の形態形成と生理機能に必須の役割を担う「細胞極性」の成立を司るメカノシグナリングの分子実体の解明を目的とした。メカノシグナル因子として細胞膜直下のアクチン細胞骨格を制御するイノシトールリン脂質に着目し、上皮細胞の癌化に伴う特徴的な局在現象を見出した。具体的にはPI3キナーゼ産物であるPI(3,4,5)P3が基底膜側で顕著に増加する一方、PI(4,5)P2はアピカル面に逸脱した癌細胞膜の全周に分布した。がん抑制遺伝子PTENが、上皮細胞の癌化に伴う浸潤現象に促進的に働く可能性を示唆する知見が得られた。

自由記述の分野

細胞生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

癌細胞の浸潤、転移現象は悪性腫瘍の治癒を困難にする主要因となっている。本研究では、癌細胞の運動を司る機構として、細胞膜に係る物理的な張力に着目することでその理解を目指した。その結果、癌遺伝子の活性化に伴い細胞膜直下のアクチン細胞骨格を制御するイノシトールリン脂質の劇的な変化が起こること、その分布が癌細胞の移動と密接に関連していることが明らかになった。また、イノシトールリン脂質を制御する酵素活性を有するがん抑制遺伝子であるPTENの欠損実験から、これまで知られていない成果が得られた。これらの知見により、悪性腫瘍の浸潤、転移現象に対する従来にない対策につながることが期待される。