研究課題
細胞は足場の硬さを感知する(rigidity sensing)。幹細胞は硬い足場の上で培養されると骨 芽細胞に分化し、柔らかい足場の上では神経細胞に分化する。アメーバ運動は原生生物アメーバからヒトの発生や創傷治癒に至るまで見られる普遍的な生命現象 である。アメーバ細胞は、線維芽細胞や神経細胞など 1 μm/min ほどの速さでゆっくり動く細胞種と好中球や細胞性粘菌アメーバなど 10 μm/min ほどの高速で動く細胞種に大別される。 遅いタイプのアメーバが足場の硬い方向へ向かうことが知られている。一方、速いタイプのアメーバの rigidity sensing は最近まで知られていなかった。代表者らは過去、速いタイプのアメーバが足場の柔らかい方向へ向かう新規の rigidity sensing を発見した。本研究の学術的な 「問い」は速いタイプのアメーバがどうやって柔らかい方向に向かうのか?である。そこで、本研究の目的は、アメーバ細胞が足場の柔らかい方向へ向かう新規 rigidity sensing の分子メカニズムの解明であり、その仮説として、アクチンの挙動を仮足中央と仮足表層とで分けて考え、FアクチンへのミオシンIIの親和性の変化に着目した新規 rigidity sensing のシグナル伝達モデルを考案し、この解明を目指している。本年度は、ミオシン II を欠損させた細胞性粘菌アメーバとそれに GFP ミオシン II を発現させたアメーバを用い、異なる硬さの基質上でのそれぞれの運動と、ミオシン II の局在の様子を詳細に観察した。
2: おおむね順調に進展している
新型コロナ感染症流行の影響で、学会年会等の学術集会が対面で行われることが少なく、学術的な情報を得ることが難しかったため、研究の遂行、運営が困難であったが、実験を行う順序や時間帯の変更など工夫し、最低限の遅れで済ませることができた。
本研究の目的は、アメーバ細胞が足場の柔らかい方向へ向かう新規 rigidity sensing の分子メカニズムの解明であり、その仮説として、アクチンの挙動を仮足中央と仮足表層とで分けて考え、FアクチンへのミオシンIIの親和性の変化に着目した新規 rigidity sensing のシグナル伝達モデルを考案し、この解明を目指している。これを証明する次の段階として、数理モデルや機械モデルの作成・制作を準備している。
すべて 2021
すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件)
PLoS cComputational Biology
巻: 17 ページ: e1009237
10.1371/journal.pcbi.1009237
Science Advances
巻: 7 ページ: eabg8585
10.1126/sciadv.abg8585
