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2020 年度 実績報告書

「力」と「組織の硬さ」に着目した樹状細胞の走化性の分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K16127
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

馬場 健太郎  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (80836693)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
キーワード走化性 / 細胞移動 / 樹状細胞 / アクチン / クラッチ分子 / 細胞接着分子 / 免疫 / コラーゲン
研究実績の概要

免疫細胞の一種である樹状細胞は、CCL19等の誘引物質の濃度の高い側へ走化性によって移動する。細胞移動の推進力発生にはアクチン線維と細胞接着分子との間を連結するクラッチ分子が重要である。しかしながら、樹状細胞のクラッチ分子は不明であり走化性の分子機構はよく解っていない。本研究では、1分子計測、細胞移動の推進力の測定、原子間力顕微鏡(AFM)による組織の硬さ測定などを含む先端技術を駆使して、走化性を生み出す力と組織の硬さという視点から樹状細胞の走化性の分子機構の解明を目指した。
前年度は、樹状細胞においてShootin1bがアクチン線維と細胞接着分子L1との間を連結するクラッチ分子として機能し、CCL19に向かう走化性移動に関与することを証明した。本年度は、Shootin1bノックアウト樹状細胞を用いて網目の粗い柔らかいコラーゲンゲルおよび網目の細かい硬いコラーゲンゲル中での樹状細胞の走化性移動を解析した。柔らかいゲル中では野生型細胞に比べてノックアウト細胞の移動速度は減少したが、硬いゲル中では野生型細胞とノックアウト細胞の移動速度に変化がないことが解った。次に、マウスの足の裏からノックアウト樹状細胞を注入し、リンパ管を通りリンパ節へ向かうノックアウト樹状細胞の移動を解析した。野生型細胞に比べてノックアウト細胞ではリンパ節に移動した細胞数が減少することが解った。また、CCL19刺激後の樹状細胞の破砕液を用いてShootin1bのリン酸化を解析したところ、リン酸化酵素Pak1によりShootin1bがリン酸化されることが解った。以上の結果から、Shootin1bを介した走化性の移動様式がコラーゲンの硬さにより変化することや、Shootin1bは組織内の移動に関与すること、さらには、Pak1を介したShootin1bのリン酸化が樹状細胞の走化性移動に関与することが示された。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Shootin1a-mediated actin-adhesion coupling generates force to trigger structural plasticity of dendritic spines2021

    • 著者名/発表者名
      Kastian Ria、Minegishi Takunori、Baba Kentarou、Saneyoshi Takeo、Katsuno-Kambe Hiroko、Saranpal Singh、Hayashi Yasunori、Inagaki Naoyuki
    • 雑誌名

      Cell Report

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] An Artificial Amphiphilic Peptide Promotes Endocytic Uptake by Inducing Membrane Curvature2020

    • 著者名/発表者名
      Masuda Toshihiro、Hirose Hisaaki、Baba Kentarou、Walrant Astrid、Sagan Sandrine、Inagaki Naoyuki、Fujimoto Toyoshi、Futaki Shiroh
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry

      巻: 31 ページ: 1611~1615

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.0c00239

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] モータータンパク質を介した神経細胞内輸送の極成化2020

    • 著者名/発表者名
      稲垣直之、馬場健太郎、前野貴則、鳥山道則、勝野弘子、山田 達也、作村 諭一
    • 学会等名
      第72回日本細胞生物学会シンポジウム「細胞内物質輸送システム;温故知新」
    • 招待講演
  • [学会発表] Shootin1A-mediated-actin-adhesion coupling triggers formation and plasticity of dendritic spines2020

    • 著者名/発表者名
      Ria Kastian、Takunori Minegishi、Kentarou Baba、Takeo Saneyoshi、Hiroko Katsuno-kambe、Singh Saranpal、Yasunori Hayashi、Naoyuki Inagaki
    • 学会等名
      Philippine Society for Developmental Biology (PSDB) National Annual Convention
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Shootin1b as a clutch molecule for dendritic cell chemotaxis2020

    • 著者名/発表者名
      Kentarou Baba、Yoshikazu Nagashima、Mizuki Sakai、Ryosuke Takeuchi、Yasuna Higashiguchi、Hiroko Katsuno-Kambe、Yoshihiro Ueda、Yuji Kamioka、Tatsuo Kinashi、Naoyuki Inagaki
    • 学会等名
      The American Society for Cell Biology 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] Shootin1a-mediated Actin-adhesion Coupling Generates Force To Trigger Structural Plasticity of Dendritic Spines2020

    • 著者名/発表者名
      Ria Kastian、Takunori Minegishi、Kentarou Baba、Takeo Saneyoshi、Hiroko Katsuno-kambe、Singh Saranpal、Yasunori Hayashi、Naoyuki Inagaki
    • 学会等名
      The American Society for Cell Biology 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] Adhesion Strength of Axonal Growth Cone and Its Contribution in Axon Outgrowth Evaluated by Femtosecond Laser2020

    • 著者名/発表者名
      Sohei Yamada、Kentaro Baba、Naoyuki Inagaki、Yoichiroh Hosokawa
    • 学会等名
      The American Society for Cell Biology 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] Shootin1a dephosphorylation by protein phosphatase-1 for netrin-1-induced axon guidance2020

    • 著者名/発表者名
      Napol Kaewkascholkul、Hisashi Sasaki、Kentaro Baba、Michinori Toriyama、Naoyuki Inagaki
    • 学会等名
      The American Society for Cell Biology 2020
    • 国際学会

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公開日: 2021-12-27  

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