個体での組織構築・恒常性におけるＲｈｏ－ｍＤｉａ経路の役割

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23229003
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 成宮 周 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授(特任) (70144350)
• 研究期間 (年度): 2011-05-31 – 2014-03-31
• キーワード: mDia / actin / Liprin / neuroepithelial polarity / neuronal migration / axon guidance / cytokinesis / tissue architecture

研究概要

本研究では、Rhoの下流でアクチン核化・重合因子として働くmDiaの機能を分子・細胞レベルと個体レベルで解析した。前者では、mDiaがアクチン線維のピッチに沿って回転しながら重合を行っていること、Liprin-αが活性化mDiaの細胞膜への移行を制御してその活性を抑制していることを見出した。後者では、mDai1と3が、神経上皮の極性維持、抑制性神経前駆細胞の遊走制御、大脳皮質脊髄路の軸索ガイダンスの制御を行って脳の組織構築と恒常性の維持を行っていること、mDia2が赤芽球の細胞質分裂の制御を行って造血系の制御と行っていることを明らかにし、各々の過程でmDia由来のアクチン線維の働きを解明した。

研究成果

• [雑誌論文] Loss of a Rho-Regulated Actin Nucleator, mDia2, Impairs Cytokinesis during Mouse Fetal Erythropoiesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Watanabe S, De Zan T, Ishizaki T, Yasuda S, Kamijo H, Yamada D, Aoki T, Kiyonari H, Kaneko H, Shimizu R, Yamamoto M, Goshima G, Narumiya S
  • 雑誌名: Cell Rep 巻: 5(4) ページ: 926-932
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2013.10.021
• [雑誌論文] Physiological roles of Rho and Rho effectors in mammals (2013)
  • 著者名/発表者名: Thumkeo D,Watanabe S, Narumiya S
  • 雑誌名: Eur J Cell Biol 巻: 92(10-11) ページ: 303-315
  • DOI: 10.1016/j.ejcb.2013.09.002
• [雑誌論文] EphA4-dependent axon retraction and midline localization of Ephrin-B3 are disrupted in the spinal cord of mice lacking mDia1 and mDia3 in combination (2013)
  • 著者名/発表者名: Toyoda Y, Shinohara R, Thumkeo D, Kamijo H, Nishimaru H, Hioki H, Kaneko T, Ishizaki T, Furuyashiki T, Narumiya S
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 18(10) ページ: 873-885
  • DOI: 10.1111/gtc.12081
• [雑誌論文] F and G-actin homeostasis regulates mechanosensitive actin nucleation by formins (2013)
  • 著者名/発表者名: Higashida C, Kiuchi T, Akiba Y, Mizuno H, Maruoka M, Narumiya S, Mizuno K, Watanabe N
  • 雑誌名: Nature Cell Biol 巻: 15(4) ページ: 395-405
  • DOI: 10.1038/ncb2693
• [雑誌論文] Citron-kinase mediates transition from constriction to abscission through its coiled-coil domain (2013)
  • 著者名/発表者名: Watanabe S, De Zan T, Ishizaki T, Narumiya S
  • 雑誌名: J . Cell Sci. 巻: 126(Pt 8) ページ: 1773-1784
  • DOI: 10.1242/jcs.116608
• [雑誌論文] A new role of multi scaffold protein Liprin- α : Liprin- α suppresses Rho-mDia mediated stress fiber formation (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto S, Narumiya S, Ishizaki T
  • 雑誌名: Bioarchitecture 巻: 2(2) ページ: 43-49
  • DOI: 10.4161/bioa.20422
• [雑誌論文] A role for mDia, a Rho-regulated actin nucleator, in tangential migration of interneuron precursors (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinohara R, Thumkeo D, Kamijo H, Kaneko N, Sawamoto K, Watanabe K, Takebayashi H, Kiyonari H, Ishizaki T, Furuyashiki T, Narumiya S
  • 雑誌名: Nature Neurosci 巻: 15(3) ページ: 373 -380
  • DOI: 10.1038/nn3020
• [雑誌論文] Liprin- α controls stress fiber formation by binding to mDia and regulating its membrane localization (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto S, Ishizaki T, Okawa K, Watanabe S, Arakawa T, Watanabe N, Narumiya S
  • 雑誌名: Cell Sci 巻: 125(1) ページ: 108-120
  • DOI: 10.1242/jsc.087411
• [雑誌論文] Deficiency of mDia, an actin nucleator, disrupts integrity of neuroepithelium and causes periventricular dysplasia (2011)
  • 著者名/発表者名: Thumkeo D, Shinohara R, Watanabe K, Takebayashi H, Toyoda Y, Tohyama K, Ishizaki T, Furuyashiki T, Narumiya S
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 6(9) ページ: e25465
  • DOI: 101371/journal.pene.0025465
• [雑誌論文] Impaired vascular remodeling in the yolk sac of embryos deficient in ROCK-I and ROCK-II (2011)
  • 著者名/発表者名: Kamijo H, Matsumura Y, Thumkeo D, Koike S, Masu M, Shimizu Y, Ishizaki T, Narumiya S
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 16(10) ページ: 1012-1021
  • DOI: 10.1111/j.1365-2443.2011.01546.x
• [学会発表] アクチン重合分子mDia2 によるマウス発生期の赤芽球細胞質分裂の調節 (2013)
  • 著者名/発表者名: Watanabe S., et al
  • 学会等名: 第65回細胞生物学会大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2013-06-21
• [学会発表] Rho-mDia pathway in the cell, the tissue and the body (2012)
  • 著者名/発表者名: Narumiya, S
  • 学会等名: The 2012 Cold Spring Harbor Asia Conference on "Small GTPases at Different Scales : proteins, membranes, cells"
  • 発表場所: Suzhou, China
  • 年月日: 20120924-28
  • 招待講演
• [学会発表] Rho-mDia signaling; regulation and actions in cells and tissues (2012)
  • 著者名/発表者名: Narumiya, S
  • 学会等名: The 2nd Internaitonal Meeting of the German Society for Cell Biology on "Actin Dynamics"
  • 発表場所: Regensburg, Germany
  • 年月日: 20120912-15
  • 招待講演
• [学会発表] Rho-mediated regulation of actin cytoskeleton; from single molecule actions to significance in the body. Plenary Lecture (2011)
  • 著者名/発表者名: Narumiya, S
  • 学会等名: The 84th Annual Meeting of the Japanese Biochemical Society
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 20110921-24
  • 招待講演
• [学会発表] Phenotype analysis of mDia-deficient mice; impaired neurblast migration and disordered proliferaitotn of neural stem cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Narumiya, S
  • 学会等名: Gordon Research Conference on Mechanism of Cell Signaling
  • 発表場所: Maine, U.S.A.
  • 年月日: 2011-08-01
  • 招待講演
• [学会発表] 毒素研究から細胞生物学へ : Rho 研究の冒険
  • 著者名/発表者名: 成宮周
  • 学会等名: 第152回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] My Adventures in Medical Research; Prostanoid Receptors and Rho GTPase
  • 著者名/発表者名: Narumiya, S
  • 学会等名: The 89th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
  • 発表場所: Matsumoto, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Liprin-alpha suppresses Rho-mDia mediated stress fiber formation
  • 著者名/発表者名: Ishizaki, T
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Asia meeting on Small GTPases at Different Scales : Proteins, Membranes, Cells
  • 発表場所: Suzhou, China
  • 招待講演
• [学会発表] Roles of mDia in TCR signaling and its potential as a novel target for immunoregualtion drugs
  • 著者名/発表者名: Dean, T, Watanabe, S., and Narumiya, S
  • 学会等名: The 2nd International Conference in Medicine and Public Health
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 招待講演
• [学会発表] Rho-mDia signaling in developing nervous system
  • 著者名/発表者名: Dean, T, Shinohara, R. and Narumiya, S
  • 学会等名: The 84th Annual Meeting of the Japanese Pharmacological Society
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Actin nucleator mDia1 and mDia3, cooperatively function in T cell receptor signaling-dependent T cell development in thymus
  • 著者名/発表者名: Dean T., et al
  • 学会等名: The 87th Annual Meeting of the Japanese Pharmacological Society
  • 発表場所: Sendai, Japan
• [学会発表] Physiological roles of mDia, a Rho effector and actin nucleator, in mammals
  • 著者名/発表者名: Dean T., et al
  • 学会等名: The 86th Annual Meeting of the Japanese Biochemistry Society
  • 発表場所: Yokohama, Japan
• [学会発表] Roles of mDia, a Rho effector and formin family actin-nucleator, in T cell development
  • 著者名/発表者名: Dean T., et al
  • 学会等名: The 86th Annual Meeting of the Japanese Pharmacological Society
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
• [学会発表] Roles of mDia, a Rho effector and actin nucleator, in neuroepithelium integrity and neuroblast migration
  • 著者名/発表者名: Dean T., et al
  • 学会等名: The 64th Annual Meeting of the Japanese Society for Cell Biology
  • 発表場所: Kobe, Japan
• [学会発表] Deficiency of mDia, an actin nucleator, disrupts integrity of neuroepithelium and causes periventricular dysplasia
  • 著者名/発表者名: Dean T., et al
  • 学会等名: Cancer Workshop for Young Scientists
  • 発表場所: Nagano, Japan
• [学会発表] Disruption of neuroepithelial integrity by mDia deficiency causes periventricular heterotopia and hydrocephalus
  • 著者名/発表者名: Dean T., et al
  • 学会等名: The 63th Annual Meeting of the Japanese Society for Cell Biology
  • 発表場所: Sapporo, Japan
• [学会発表] Loss of a Rho-regulated actin nucleator, mDia2, impairs cytokinesis during fetal erythropoiesis
  • 著者名/発表者名: Watanabe S., et al
  • 学会等名: The 61th NIBB Conference
  • 発表場所: Okazaki, Japan
• [学会発表] 生体内におけるmDia の機能解析
  • 著者名/発表者名: Watanabe S., et al
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: Yokohama, Japan
• [学会発表] 配偶子形成および受精におけるRho 標的タンパク質mDia の役割
  • 著者名/発表者名: Watanabe S., et al
  • 学会等名: 第59回日本実験動物学会総会
  • 発表場所: Beppu, Japan
• [学会発表] Citron-kinase mediates transition from constriction to abscission through its coiled-coil domain
  • 著者名/発表者名: Watanabe S., et al
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
• [学会発表] Roles of mDia2, an actin nucleator, in embryonic development
  • 著者名/発表者名: Watanabe S., et al
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
• [学会発表] A role for mDia, a Rho-regulated actin nucleator, in emotionalchanges induced by social isolation stress
  • 著者名/発表者名: Deguchi, Y., et al
  • 学会等名: Nauro 2013
  • 発表場所: Kyoto, Japan
• [学会発表] A role for mDia, a Rho-regulated actin nucleator, in elevated anxiety induced by social isolation stress in mice
  • 著者名/発表者名: Deguchi, Y., et al
  • 学会等名: 第87回日本薬理学会年会
• [学会発表] 配偶子形成および受精におけるRho 標的タンパク質mDia の役割
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, S., et al
  • 学会等名: 日本実験動物科学・技術九州2012
  • 発表場所: Beppu, Japan
• [図書] Molecular Structures, Cellular Functions and Physiological Roles of Rho Effectors in Ras superfamily small G proteins : Biology and Mechanisms (Wittinghofer, A., ed.)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki T., Narumiya, S
  • 出版者: Springer(in press)