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2015 年度 実績報告書

ホスホイノシタイドによる細胞ダイナミズムの制御

研究課題

研究課題/領域番号 23227005
研究機関神戸大学

研究代表者

竹縄 忠臣  神戸大学, 学内共同利用施設等, 講師 (40101315)

研究分担者 伊藤 俊樹  神戸大学, 学内共同利用施設等, 教授 (30313092)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2016-03-31
キーワードホスホイノシタイド / 膜の形 / インスリンシグナル / がん細胞転移
研究実績の概要

ホスホイノシタイドは生命の根幹に関わる様々な機能を調節する重要な膜脂質である。我々は様々なホスホイノシタイド結合タンパク質がcoated pitなどの嵌入孔形成やfilopodia, lamellipodiaなどの突起形成の際の細胞膜の形作りに関与していることを示してきた。今年度はFBP17が細胞が遊走する際の先導端形成時に細胞膜の張力を感知してアクチン細胞骨格系を先端部に集め突起形成に関わっていることを示した。FBP17は膜の先導部で膜の曲率を認識して結合し、N-WASPを集めてArp2/3を活性化してアクチン重合を促進する。細胞膜の張力が緩まると急激にFBP17が膜に集積し、lamellipodia形成を促進する、一方、張力が高まるとlamellipodiaの消失とFBP17の膜よりの離脱が見られた。FBP17のノックダウンによりlamellipodia 形成は抑制された。このことからFBP17は膜とアクチンネットワークの橋渡しを細胞先導部で膜の張力を感知して行っていると考えられた。
SKIPは我々が見つけたPI(3,4,5)P3 5-phosphataseであり、インスリンシグナルを負に制御する。インスリン抵抗性はタイプII糖尿病の病因であるが、骨格筋や肝臓のER ストレスがインスリン抵抗性発展に重要な役割を果たしている。我々は今回骨格筋においてSKIPがERストレスのインスリン抵抗性に関与していることを突き止めた。SKIPの発現はERストレスで上昇し、高脂肪食を与えたマウスやdb/dbマウスでも上昇していた。さらにER ストレスでによって転写因子のATF6やXBP1が活性化されSKIPの発現を促進していることを示した。これらの結果によりSKIPのインスリン抵抗性発達への重要な関与を証明した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Improvement of insulin signaling in myoblast cells by an addition of SKIP-binding peptide within Pak1 kinase domain.2015

    • 著者名/発表者名
      Ijuin T, Takenawa T.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 456 ページ: 41-46

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2014.11.031

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] α-Actinin-4 enhances colorectal cancer cell invasion by suppressing focal adhesion maturation.2015

    • 著者名/発表者名
      Fukumoto M, Kurisu S, Yamada T, Takenawa T.
    • 雑誌名

      PLoS One.

      巻: 10 ページ: -

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0120616. eCollection 2015.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Feedback regulation between plasma membrane tension and membrane-bending proteins organizes cell polarity during leading edge formation.2015

    • 著者名/発表者名
      Tsujita K, Takenawa T, Itoh T.
    • 雑誌名

      Nat Cell Biol.

      巻: 17 ページ: 749-758

    • DOI

      10.1038/ncb3162

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Regulation of insulin signaling in skeletal muscle by PIP3 phosphatase, SKIP, and endoplasmic reticulum molecular chaperone glucose-regulated protein 78.2015

    • 著者名/発表者名
      Ijuin T, Hatano N, Hosooka T, Takenawa T.
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta.

      巻: 1853 ページ: 3192-3201

    • DOI

      10.1016/j.bbamcr.2015.09.009.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Phosphatidylinositol 3,4,5-Trisphosphate Phosphatase SKIP Links Endoplasmic Reticulum Stress in Skeletal Muscle to Insulin Resistance.2015

    • 著者名/発表者名
      Ijuin T, Hosooka T, Takenawa T.
    • 雑誌名

      Mol Cell Biol.

      巻: 36 ページ: 108-118

    • DOI

      10.1128/MCB.00921-15

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] IRBIT Interacts with the Catalytic Core of Phosphatidylinositol Phosphate Kinase Type Iα and IIα through Conserved Catalytic Aspartate Residues. PLoS One. 10 e0141569 (2015).2015

    • 著者名/発表者名
      Ando H, Hirose M, Gainche L, Kawaai K, Bonneau B, Ijuin T, Itoh T, Takenawa T, Mikoshiba K.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 10 ページ: -

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0141569. eCollection 2015.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phosphoinositides in the regulation of actin cortex and cell migration.2015

    • 著者名/発表者名
      Tsujita K, Itoh T.
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta.

      巻: 1851 ページ: 824-831

    • DOI

      10.1016/j.bbalip.2014.10.011.

    • 査読あり
  • [学会発表] F-BAR domain proteins and actin cytoskeleton2015

    • 著者名/発表者名
      Itoh T, Tsujita K.
    • 学会等名
      1.UCSD-KU meeting Comprehensive Understanding of the Roles of Lipids in the Life Sciences
    • 発表場所
      ラホヤ、米国
    • 年月日
      2015-12-16
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Role of membrane-bending proteins in cell polarity formation2015

    • 著者名/発表者名
      Itoh T, Tsujita K.
    • 学会等名
      2015 ASCB Annual Meeting
    • 発表場所
      サンジェゴ、米国
    • 年月日
      2015-12-12
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] PAK1キナーゼドメイン中のPIP3ホスファターゼSKIP結合領域ペプチドを用いたインスリン感受性改善への試み2015

    • 著者名/発表者名
      伊集院 壮、竹縄 忠臣
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      国際会議場 兵庫県・神戸市
    • 年月日
      2015-12-04
  • [学会発表] イノシトールリン脂質代謝に関わる新規因子群の機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      小倉 尚也、水野 稜子、李 翠芳、喜多 綾子、佐藤 亮介、西口 英里、伊藤 俊樹、杉浦 麗子
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      国際会議場 兵庫県・神戸市
    • 年月日
      2015-12-03
  • [学会発表] Membrane Tension Signaling Mediated by Lipid-binding Proteins2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤俊樹、辻田和也
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      ポートピアホテル 兵庫県・神戸市
    • 年月日
      2015-12-03
  • [学会発表] 細胞膜の幾何学と物理学にもとづく細胞運動の理解2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤俊樹
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      金沢大学 石川県・金沢市
    • 年月日
      2015-09-14
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞表面に存在する分子シャペロンGRP78によるPI3キナーゼシグナル制御機構2015

    • 著者名/発表者名
      伊集院 壮、竹縄 忠臣
    • 学会等名
      第67回日本細胞生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 神奈川県・横浜市
    • 年月日
      2015-06-30
  • [学会発表] ホスホイノシチドホスファターゼSKIPによる新しいPI(4)P産生経路の解明2015

    • 著者名/発表者名
      伊集院 壮、竹縄 忠臣
    • 学会等名
      第57回日本脂質生化学会
    • 発表場所
      学術総合センター 東京都・千代田区
    • 年月日
      2015-05-28

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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