2020 Fiscal Year Annual Research Report
細胞力学応答における細胞核力学場ダイナミクスの役割解明
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18H03521
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
坂元 尚哉 東京都立大学, システムデザイン研究科, 准教授 (20361115)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三好 洋美 東京都立大学, システムデザイン研究科, 准教授 (50455367)
伊井 仁志 東京都立大学, システムデザイン研究科, 准教授 (50513016)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | メカノバイオロジー / 細胞バイオメカニクス / 細胞核 / 細胞骨格 / 細胞内張力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞骨格によって発生する細胞内張力に対して細胞核が構造的に果たす役割をさらに明らかにするため，細胞核と細胞骨格との架橋タンパク質に作用する力によって蛍光強度比が変化するFRET（Fluorescence resonance energy transfer）センサー分子を発現させ，細胞核へ作用する張力の変化を定性的に評価可能な細胞を実験に用いた．細胞外基質としてポリアクリルアミドゲル上にこの細胞を培養し，細胞牽引力と細胞核へ作用する張力とを同時に評価することに成功した．またその結果，高い平均牽引力を示す細胞において，細胞核に作用する張力が高くなる傾向が得られた．しかし，より低い弾性率の細胞外基質を用いた場合，平均牽引力が減少を示した一方で，細胞核に作用する張力には増加する傾向が認められた．細胞牽引力増加にともなって細胞核へ伝達される力も増加すると考えられているが，細胞外基質変化に伴う細胞内張力調節において，細胞核に作用する力には細胞牽引力とは異なる機構が存在する可能性が考えられた．
また，細胞牽引力および細胞核へ伝達される力に対する中間径フィラメントの役割を検討した．中間径フィラメント分解よりにより，細胞牽引力の増加が確認された．一方で，細胞核へ作用する張力に変化は見られなかった．さらに蛍光タンパク質標識した中間径フィラメントを発現した細胞を用いて，細胞牽引力変化時の中間径フィラメント構造変化の生細胞イメージングを行った．試薬処理により牽引力を抑制した際に，中間径フィラメントが圧縮から解放される挙動が認められた．これらの結果から，中間径フィラメントは細胞内張力バランスにおいて圧縮要素として働き，アクチンフィラメント張力による細胞外基質の変位を抑制している可能性が考えられた．
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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