重合端因子の単分子可視化を用いた急性アクチン重合シグナルの解明

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19390075
• 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: 医化学一般
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 渡邊 直樹 京都大学, 医学研究科, 准教授 (80303816)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 細胞 / 組織 / 一分子計測 / 生体分子 / ナノバイオ

研究概要

多くの生命機能は細胞の形態変化と密接に連関し、動的なアクチン重合が多く関わっている。まず、アクチン脱重合因子AIP1 の単分子可視化により、細胞伸展部で毎秒280アクチン分子長の線維に1回線維が切断されることを見出した. これは主要なアクチン重合端形成機構と考えられたArp2/3複合体による重合核形成の15倍の高頻度である. また, フォルミン蛋白質mDia1がアクチン単量体増加にトリガーされ, プロセッシブに線維伸長させるアクチン線維修復機構を見出した. 線維崩壊から迅速にアクチン再重合させるフィードバック機構が明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Cdc42 and Rac family GTPases regulate mode and speed but not direction of primary fibroblast migration during PDGF dependent chemotaxis (2009)
  • 著者名/発表者名: Monypenny, J., Zicha, D., Higashida, C., Oceguera-Yanez, F., Narumiya, S. and Watanabe, N.
  • 雑誌名: Mol.Cell. Biol. 29 ページ: 2730-2747
• [雑誌論文] An order of magnitude faster AIP1 associated actin disruption than nucleation by the Arp2/3 complex in lamellipodia (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsuji, T., Miyoshi, T., Higashida, C.,Narumiya, S. Watanabe, N.
  • 雑誌名: PLoS ONE 4 ページ: e4921
• [雑誌論文] Imatinib mesylate (STI571)-induced cell edge translocation of kinase active and kinase defective Abelson kinase : requirements of myristoylation and src homology 3 domain (2009)
  • 著者名/発表者名: Fujita, A., Shishido, T., Yuan, Y., Inamoto, E., Narumiya, S. and Watanabe, N.
  • 雑誌名: Mol. Pharmacol 75 ページ: 75-84
• [雑誌論文] G-actin regulates rapid induction of actin nucleation by mDia1 to restore cellular actin polymers (2008)
  • 著者名/発表者名: Higashida, C., Suetsugu, S., Tsuji, T., Monypenny, J., Narumiya, S. Watanabe, N.
  • 雑誌名: J. Cell Sci. 121 ページ: 3403-3412
• [雑誌論文] Shootin1 interacts with actin retrograde flow and L1-CAM to promote axon utgrowth (2008)
  • 著者名/発表者名: Shimada T, Toriyama M, Uemura1 K, Kamiguchi H, Sugiura T, Watanabe N, *Inagaki N.
  • 雑誌名: J. Cell Biol. 181 ページ: 817-829
• [雑誌論文] mDia2 induces the actin scaffold for the contractile ring and stabilizes its position during cytokinesis in NIH 3T3 cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Watanabe S, Ando Y, Yasuda S, Hosoya H, Watanabe N, Ishizaki T, *Narumiya S.
  • 雑誌名: Mol.Biol. Cell 19 ページ: 2328-2338
• [学会発表] STI571 induced cell edge translocation of abl kinase (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuan Y., Fujita A., Shishido T., Narumiya S., Watanabe N
  • 学会等名: 第82回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 横浜(speaker)
  • 年月日: 2009-03-18
• [学会発表] Rapid actin polymer restoration mechanism by mDia1 and othe actin nucleators regulated by concentration fluctuation of G-actin (2008)
  • 著者名/発表者名: Higashida C., Suetsugu S., Narumiya S., Watanabe N.
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会シンポジウム(企画・主催)
  • 発表場所: 神戸(speaker)
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] A paradoxical effect of actin monomer inhibitors to increase drug free G actin in cells : an unexpected role of G actin revealed by pharmacokinetic simulation (2008)
  • 著者名/発表者名: Watanabe N., Higashida C.
  • 学会等名: The Uehara Memorial Foundation Symposium 2008.; Systems Biology : the Challenge of Complexity
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-07-01
• [学会発表] Challenging frequent filament severing annealing hypothesis by single molecule imaging of AIP1, a cofilin dependent actin barbed end interacting protein (2007)
  • 著者名/発表者名: Watanabe N., Higashida C., Tsuji T.
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大8会合同大会ワークショップ(企画・主催)
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-11
• [図書] A possible role of homeostasis between monomeric and filamentous actin in filament nucleation reveald by pharmacokinetic modeling (2008)
  • 著者名/発表者名: Watanabe N. and Higashida C.
  • 総ページ数: 143-149
  • 出版者: Systems Biology The Challenge of Complexity. Springer