上皮細胞の接着帯におけるアクトミオシン束の裏打ち機構

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K15793
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 榊原 正太郎 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (80836396)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 細胞間接着 / アドヘレンスジャンクション / アクトミオシン束 / カドヘリン-カテニン複合体 / アファディン

Outline of Annual Research Achievements

生体内においては、様々な種類の細胞同士が互いに接着し、組織や器官を形成することによって固有の役割を果たしている。例えば、上皮細胞や血管内皮細胞は隣り合う細胞同士が細胞間接着によって接着し、それぞれ生体の内外を隔てる上皮シートや血管の内外を隔てる管腔構造を形成している。この細胞間接着のうちアドヘレンスジャンクションは上皮シートの機械的強度の維持を担っている。アドヘレンスジャンクションは細胞内のアクチン線維とミオシンからなるアクトミオシン束によって裏打ちされており、アドヘレンスジャンクションの機能にはアクトミオシン束が必須である。In vivoにおけるアドヘレンスジャンクションのアクトミオシン束による裏打ち機構については、接着分子であるカドヘリンの細胞内領域にアルファ-/ベータ-カテニン複合体が結合しており、これを介してカドヘリンがアクトミオシン束に連結されている。しかし、アクチン線維がin vivoでどのような機構でアルファ-/ベータ-カテニン複合体に結合するかは不明な点が多い。令和２年度に研究代表者は、アドヘレンスジャンクションに局在する足場タンパク質のアファディンがアルファ-/ベータ-カテニン複合体に結合することにより、アルファ-/ベータ-カテニン複合体のアクチン線維への結合能を上昇することと、それによってアドヘレンスジャンクションのアクトミオシン束による裏打ちが可能となり、上皮シートの機械的強度が高まることを明らかにした。さらにその後、アファディンやアルファ-/ベータ-カテニン複合体以外を介したアクトミオシン束の局在制御機構を見出し、それが複数の細胞内シグナル伝達により制御されることを明らかにした。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

令和３年度は、アファディンやアルファ-/ベータ-カテニン複合体以外を介したアクトミオシン束の局在制御機構を見出し、それが複数の細胞内シグナル伝達により制御されることを明らかにした。本成果につき、現在論文投稿準備中である。

Strategy for Future Research Activity

新たに見出したアファディンやアルファ-/ベータ-カテニン複合体以外を介したアクトミオシン束の複数の細胞内シグナル伝達による局在制御機構について、その機能と作用機序の解析を進める予定である。具体的には、これら複数の細胞内シグナル伝達の下流における、アクトミオシン束の局在制御に関わるエフェクター候補因子群のプロテオームあるいはインタラクトームの変化を解析する。