ガン細胞の浸潤突起形成におけるダイナミンの機能とSrcによる制御機構の解明

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K07198
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 竹田 哲也 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (30302368)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 細胞浸潤 / 浸潤突起 / ポドソーム / ダイナミン / BARドメイン蛋白質

研究実績の概要

ダイナミンは，エンドサイトーシスにおける膜切断や，アクチン細胞骨格の制御に関わる，高分子量GTPアーゼである．Dynamin 2は，ダイナミンのubiquitousなアイソフォームで，細胞の周辺組織への浸潤に必要な膜構造である浸潤突起（invadopodia）やポドソーム（podosome）の構成因子であることが明らかになっていた。そこで本研究では，浸潤突起およびポドソームにおいてDynamin 2と相互作用するタンパク質についての解析を行なった．
まずtruncation断片を用いた解析により，Dynamin 2の浸潤突起およびポドソームへの局在には，C末端のproline-rich domain（PRD）が必要であることを明らかにした．Dynamin 2のPRDは，SH3ドメインを持つ他のタンパク質，特に膜リモデリング因子であるBARドメイン蛋白質と相互作用することが知られていた．そこで、共免疫沈降法を用いてDynamin 2と相互作用するBARドメイン蛋白質を探索したところ，10種類のBARドメイン蛋白質を同定した．さらに，免疫蛍光顕微鏡法により，膀胱がん細胞T24の浸潤突起に局在するBARドメイン蛋白質を9種類，さらにNIH-Src細胞のポドソームに局在するBARドメイン蛋白質を16種類同定した．Dynamin 2との結合性と，浸潤突起およびポドソームへの局在の両方を確認したBARドメイン蛋白質について優先的に機能解析を進め，多くのBARドメイン蛋白質が，細胞膜とDynamin 2を繋ぐリンカーとしての機能を持つ可能性を示した．これらのBARドメイン蛋白質のうち，特にPACSIN2について細胞浸潤における機能解析が進んでおり，現在論文を投稿準備中である．

研究成果

• [国際共同研究] MRC分子生物学研究所(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: MRC分子生物学研究所
• [雑誌論文] Mutant BIN1-Dynamin 2 complexes dysregulate membrane remodeling in the pathogenesis of centronuclear myopathy (2021)
  • 著者名/発表者名: Fujise, K., Okubo, M., Abe, T., Yamada, H., Nishino, I., Noguchi, S., *Takei, K., and *Takeda, T.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 296 ページ: 100077-100089
  • DOI: 10.1074/jbc.RA120.015184
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dynamin 1 is important for microtubule organisation and stabilisation in glomerular podocytes (2020)
  • 著者名/発表者名: La, T.M., Tachibana, H., Li, S., Abe, T., Seiriki, S., Nagaoka, H., Takashima, E., Takeda, T., Ogawa, D., Makino, S., Asanuma, K., Watanabe, M., Tian, X., Ishibe, S., Sakane, A., Sasaki, T., Wada, J., Takei, K., Yamada, H.
  • 雑誌名: FASEB J. 巻: 34(12) ページ: 16449-16463
  • DOI: 10.1096/fj.202001240RR
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 再構成アプローチで解明する中心核ミオパチーの発症機序と診断応用への試み (2021)
  • 著者名/発表者名: 竹田 哲也
  • 学会等名: 2020（R2）年度 筋ジストロフィー研究班合同班会議
  • 招待講演
• [学会発表] Dysregulated membrane remodeling in pathogenesis of congenital diseases (2020)
  • 著者名/発表者名: Fujise, K., Okubo, M., Abe, T., Yamada, H., Nishino, I., Takei, K., Noguchi, S. and Takeda, T.
  • 学会等名: 第58回日本生物物理学会年会，シンポジウム「膜のリモデリングと組織化の分子基盤」
  • 招待講演
• [学会発表] 細胞の形態形成における膜-細胞骨格の動的相互作用 (2020)
  • 著者名/発表者名: 竹田 哲也，藤瀬 賢志郎，山田 浩司，竹居 孝二
  • 学会等名: 第72回日本細胞生物学会大会，ワークショップ「細胞操作と定量イメージングで知る細胞骨格ダイナミズム」
  • 招待講演
• [学会発表] 筋疾患変異型BARドメイン蛋白質BIN1による膜リモデリング異常の解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 藤瀬賢志郎，山田浩司，竹居孝二，竹田哲也
  • 学会等名: 2020年生体運動研究合同班会議
• [学会発表] Unveiling functions of Dynamin and BAR domain proteins in podosome (2020)
  • 著者名/発表者名: Li Jianzhen，Liu Man，岡本瑞生，Kristina Curry，山田浩司，竹居孝二，竹田哲也
  • 学会等名: 2020年生体運動研究合同班会議
• [学会発表] 再構成アプローチで解明する中心核ミオパチーの発症機序と診断応用への試み (2020)
  • 著者名/発表者名: 竹田 哲也
  • 学会等名: 令和2年度「筋レポジトリーの拡充とそれを活用した筋ジストロフィー関連疾患の病態解明と診断・治療法開発」（2-5）西野班会議
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: https://researchmap.jp/ttakeda1126