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本研究目的は、「間期の細胞の形態・構造の情報」から「分裂期の紡錘体の方向性の情報」へと変換する現象のプロセスを分子的に解明することである。この為、間期から分裂期への細胞構造変化と紡錘体配置の関係性を解析する。HeLa細胞では、間期における細胞形態によって、分裂期の紡錘体の二次元平面上の配置方向が制御される。分裂期の球体の細胞形態への変化の中で、retraction fiberと呼ばれるアクチンファイバーが出現し、テントの「張り綱」のように細胞外基質への接着を担う。retraction fiberが最長で密度が高くなる領域に紡錘体が向くこと、retraction fiberには張力が働きレーザーカットすると紡錘体の向きが変わりうることが報告されている。しかし、この分子メカニズムはわかっていない。
これまでに、Caveolin1を情報変換制御の候補因子として見出した。Caveolin1はコレステロールに結合し細胞膜上のカベオラ構造を形成する。カベオラ構造は低流動性の安定な膜ドメインを形成し、レセプター分子や膜結合タンパク質の集積を促し、細胞外刺激のシグナル伝達の場となっていることがわかってきた。しかし、細胞分裂期における役割はわかっていなかった。我々はCaveolin1が細胞-細胞外基質間接着と細胞分裂軸決定因子との間をつなぐ分子の１つであることを見出した。分裂期の膜に集積したCaveolin1はカベオラ様膜構造を作ることが観察された。また分子メカニズムとしては、beta1-integlinを介した接着シグナルを起点としてCaveolin1とG alpha-i1、RhoAの相互作用が形成され、細胞分裂軸決定因子(G alpha-i1-LGN-NuMA) の集積する足場を形成することを見出した。
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