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2018 年度 実績報告書

RhoGEF, Soloと中間径フィラメントを介するメカノシグナル伝達機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K07335
研究機関東北大学

研究代表者

大橋 一正  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (10312539)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードメカノストレス反応 / アクチン骨格 / RhoGEF / Rho / 中間径フィラメント / 集団移動 / Solo
研究実績の概要

これまでに力覚応答に関与するRho-GEF, Soloの発現抑制が腎上皮MDCK細胞の集団移動の移動速度を上昇させることを見出した。この集団移動速度の上昇が個々の細胞の運動性の亢進ではないことを明らかにしていたが、個々の細胞の移動極性に影響を与えている可能性が考えられた。そのため本年度は、Soloの発現抑制による細胞集団の移動極性への影響を解析した。その結果、Soloの発現抑制は集団移動する細胞のゴルジ体の位置や個々の細胞の移動方向に影響を与えないことが明らかになった。しかし、Soloが移動方向に対して垂直方向に配置する細胞間接着部位に集積すること、また、Soloの結合蛋白質であるケラチン8/18繊維が集団移動中の細胞内で有意に核の前方に集積することを見出した。さらに、Soloの発現抑制によってケラチン8/18繊維の集積と局在位置が乱れることを見出した。これらの結果から、Soloは、ケラチン繊維の移動極性に従ったネットワーク構造の形成に寄与し、この構造に関連して移動方向と逆方向の張力を細胞間で発生させる働きがあることが強く示唆された。また、細胞への張力負荷によるストレスファイバー形成に、種間で保存されたSoloのN末端部位が有するケラチン結合活性が必要であることを明らかにした。本研究目的の一つである細胞間に働く張力を可視化するテンションセンサープローブの開発においては、E-カドヘリン分子に各種円順列変異体YFPを挿入したプローブを検討したが目的のプローブは得られなかったため、さらに多種のYFP変異体を検討している。また、ビオチン化酵素を用いたBioID法を用いてSoloの関連蛋白質を探索し、Soloの過剰発現時の特徴的な細胞基底面への集積に共局在する分子を初めて見出した。この分子は、Soloの力覚応答における張力発生のフィードバック制御に関与する可能性が示唆された。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Keratin-binding ability of the N-terminal Solo domain of Solo is critical for its function in cellular mechanotransduction. Genes Cells2019

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara, S., Matsui, T. S., Ohashi, K., Mizuno, K., and Deguchi, S.
    • 雑誌名

      Genes Cells.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1111/gtc.12682

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solo and keratin filaments regulate epithelial tubule morphology.2018

    • 著者名/発表者名
      Nishimura, R., Kato K., Fujiwara, S., Ohashi, K., and Mizuno, K.
    • 雑誌名

      Cell Struc. Funct.

      巻: 43 ページ: 95-105

    • DOI

      10.1247/csf.18010

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solo, a RhoA-targeting guanine nucleotide exchange factor, is critical for hemidesmosome formation and acinar development in epithelial cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara, S., Matsui, T. S., Ohashi, K., Deguchi, S., and Mizuno, K.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 13 ページ: e0195124

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0195124

    • 査読あり
  • [学会発表] Functional roles of Rho-GEF PLEKHG4B in the forma-tion of adherens junctions2018

    • 著者名/発表者名
      Ninomiya, K., Mizuno, K., Ohashi, K.
    • 学会等名
      第70回日本細胞生物学会(日本発生生物学会合同大会)
  • [学会発表] Functional analysis of PLEKHG4B, a Rho-GEF involed in the cell-cell junction formation 細胞間接着形成に関与するRho-GEF, PLEKHG4Bの機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      二宮 小牧, 水野 健作, 大橋 一正
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
  • [学会発表] A Rho-GEF, Solo, regulates the velocity of collective epithelial cell migration RhoA-GEF Soloは上皮細胞の集団移動速度を制御する2018

    • 著者名/発表者名
      磯崎 友亮, 藤原 佐知子, 水野 健作, 大橋 一正
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
  • [学会発表] Identification of interacting proteins of Solo, inbolved in mechanotransduction, using the BioID method2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤 博紀, 山下 和成, 菅野 新一郎, 水野 健作, 大橋 一正
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
  • [学会発表] 上皮細胞のメカノトランスダクションとヘミデスモソーム形成におけるRho-GEF Soloの役割2018

    • 著者名/発表者名
      藤原 佐知子、松井 翼、大橋 一正、マギン トーマス、水野 健作、出口 真次
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会
  • [学会発表] Solo (ARHGEF40)はケラチン8/18ネットワークの再構築に関与し細胞集団移動の速度を制御する2018

    • 著者名/発表者名
      磯崎 友亮、酒井 高輝、藤原 佐知子、水野 健作、大橋 一正
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会
  • [備考] 東北大学大学院生命科学研究科 分子細胞生物分野 大橋研究室

    • URL

      http://www.biology.tohoku.ac.jp/lab-www/ohashi_lab/index.html

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公開日: 2019-12-27  

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