| 研究課題/領域番号 |
20K16240
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
阿松 翔 金沢大学, 医学系, 助教 (90827346)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | ボツリヌス毒素複合体 / ヘマグルチニン / 細胞外輸送経路 / アクチンフロー / カドヘリンフロー |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、ボツリヌス毒素複合体のヘマグルチニン（HA）が上皮細胞間バリアを破壊する作用機構を細胞生物学的手法を用いて詳細に解析することを目的とする。HAは、E-カドヘリンに結合することによって細胞間接着機能を阻害し、腸管上皮の細胞間バリアを破壊することが知られている。申請者らはこれまでに、蛍光免疫染色法およびパルス・チェイス法を用いた解析より、HAは底部細胞表面に結合した後、側部細胞表面へと移行し、細胞接着を形成するE-カドヘリンに結合することを見出した。HAの機能変異体を用いた解析の結果、HAはE-カドヘリン結合活性に依存して、底部細胞表面から側部細胞表面へ移行した。この細胞外輸送経路を同定するために阻害剤スクリーニングを行った結果、ミオシンII阻害剤ブレビスタチンはHAのバリア破壊活性を抑制した。カドヘリンは細胞内領域ではカテニン複合体を介してアクチン骨格に結合しており、ミオシンによって駆動されるアクチン・フローを利用して細胞底部から側部のアドへレンス・ジャンクション（AJs）へと移行すること（カドヘリン・フロー）が知られている。本研究において、ミオシンII阻害剤がHAのバリア破壊活性を抑制したことから、HAはカドヘリン・フローを利用して底部細胞表面から側部細胞表面へ移行することが示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
2年目では、イメージングによりHAの細胞外輸送経路とカドヘリンフローの連関を解析した。極性化したCaco-2細胞およびMDCK細胞の底部側からHAを添加し、側部におけるHAとE-cadherinの局在を解析した。側部細胞膜上の底部側から頭頂部側において点状に共局在したことから、HAはAJsで最初にE-cadherinと相互作用するのではなく、底部側からE-cadherinと相互作用していることが示された。HAとE-cadherinが共に移動していることを観察するためにライブセルイメージング培養チャンバーを購入し、ライブセルイメージングに向けて顕微鏡のセットアップをおこなった。
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| 今後の研究の推進方策 |
2年目にセットアップしたライブセルイメージング培養チャンバーを用いてHAとE-cadherinの移動を観察する。HAとE-cadherinが細胞膜上を共に移動することが観察できた場合は、カドヘリンフローを駆動するミオシンIIの阻害剤ブレビスタチン存在下におけるライブイメージングを実施する。
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