| 研究課題/領域番号 |
18K06118
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| 研究機関 | 立教大学 |
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研究代表者 |
樋口 麻衣子 立教大学, 理学部, 准教授 (30420235)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | Akt / 微小管 / 細胞運動 |
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| 研究実績の概要 |
繊維芽細胞が正しい方向に遊走するためには、細胞前方における微小管の安定化が重要な役割を果たすと考えられているが、いかなるメカニズムで前方の微小管が安定化されるのかはほとんど明らかになっていない。研究代表者はこれまでに、PI3K-Akt1経路が微小管を安定化することにより細胞極性の維持に貢献することを示唆する結果を得た。さらに、Akt1の基質候補分子として微小管結合分子EB2/RP1を新たに見出した。そこで本研究では、PI3K-Akt1経路が微小管結合分子EB2を介して微小管の安定化を促進し、細胞の運動性を制御する可能性について検討を行った。Akt1の基質候補分子EB2/RP1はその機能がほとんど分かっていない分子であったが、これまでにEB2/RPノックダウン細胞の微小管において、脱チロシン化チューブリン、アセチル化チューブリンの割合が著しく増えていることが明らかとなった。脱チロシン化チューブリン、アセチル化チューブリンはともに安定化微小管の指標であるため、EB2/RP1が微小管の不安定化を促進する分子である可能性が示唆された。そこで、EB2/RP1のノックダウン細胞の微小管について詳細に解析した結果、EB2/RP1ノックダウン細胞では細胞運動性が顕著に低下していること、微小管の異常な束化が起きていることが明らかとなった。さらに、Akt1とEB2/RP1の関係について検討したところ、Akt1がEB2/RP1を直接リン酸化すること、Akt1によるEB2/RP1のリン酸化はEB2/RP1の機能に対して抑制的に働くことを見出した。現在は、チューブリンの修飾状態と微小管の束化の関係、微小管の束化と細胞運動性の関係について検討を行っており、本研究課題を通してAkt1-EB2/RP1経路による微小管安定化を介した細胞運動性制御メカニズムの詳細を明らかにする予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
平成29年度11月に研究代表者の異動があり、実験系の立ち上げを行う必要があったため、平成29年度末から平成30年度始めにかけて研究に遅れが生じてしまった。実験を行うシステムの変更に伴う実験条件等の検討はすでに済んでおり、現在は当初の計画通りに実験を進めることが出来ているが、異動前後の時期に研究の遅れがあったために研究全体としては遅れが生じている状態である。研究の進捗状況としては、これまでその機能がほとんど分かっていなかったEB2/RP1という分子について、EB2/RP1が微小管を不安定化する分子である可能性を見出した。また、EB2/RP1ノックダウン細胞の解析から、EB2/RP1が微小管を不安定化する機能が、繊維芽細胞の運動性制御に重要な役割を果たすことが明らかとなった。さらに、Akt1とEB2/RP1の関係について検討を行い、Akt1がEB2/RP1を直接リン酸化すること、またAkt1によるEB2/RP1のリン酸化がEB2/RP1の機能に対して抑制的に働くことを見出した。現在は、EB2/RP1が微小管を不安定化するメカニズムを明らかにするために、EB2/RP1ノックダウン細胞の微小管におけるチューリンの修飾状態、EB2/RP1ノックダウン細胞の微小管の重合状態について詳細な解析を行なっている。また、in vivoでの解析を行うために微小管を可視化できるゼブラフィッシュを作製し、解析を行うために個体数を増やしているところである。
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| 今後の研究の推進方策 |
EB2/RP1ノックダウン細胞の微小管の状態について詳しく解析するとともに、EB2/RP1ノックダウン細胞のライブイメージングを行うことで、チューブリンの修飾状態と微小管の束化の関係、微小管動態制御におけるEB2/RP1の役割についての詳細を明らかにする。微小管を可視化できるゼブラフィッシュが作製できたため、十分な個体数が得られた後にその解析も行う。さらに、微小管動態制御において中心的な役割を担うEB1とEB2/RP1の関係について明らかにすることにより、微小管結合分子群による微小管動態制御の新たな側面を明らかにしたいと考えている。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成29年11月に研究代表者の研究機関の異動があり、異動前後の時期に研究の遅れが生じた結果、研究計画全体が当初の予定より後ろにずれ込んだことに加え、新型コロナウイルスの感染拡大に伴う研究活動制限により、研究全体としては遅れが生じている状態である。次年度使用額については、当初の研究計画には含まれていなかったin vitroおよびin vivoでの微小管のライブイメージングに加え、チューブリンの修飾状態と微小管の束化の関係、微小管の束化と細胞運動性の関係を明らかにするために必要な生化学的、分子生物学的、細胞生物学的実験を遂行するための消耗品、設備、備品の購入費用として使用する予定である。
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