2012 Fiscal Year Annual Research Report
細胞はいかにして足場の硬さを感知するのか：アクトミオシンとチャネルの協同機構
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24247028
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
曽我部 正博 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10093428)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辰巳 仁史 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (20171720)
早川 公英 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任講師 (60467280)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | メカノセンシング / 足場 / 機械受容チャネル / 細胞骨格 / 接着斑 |
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| Research Abstract |
細胞は基質や隣接細胞の硬さを感知し、それに応じて増殖、分化、生存、運動を制御して自身の運命や行動を決定することが最近明らかになってきた。しかし、その感知機構の理解は基礎生物学や医学の発展に極めて重要であるが大半は未だ不明である。我々は、細胞が基質の硬さを調べる際は、接着斑を介して接着した基質を能動的にアクチンストレス線維により引っ張り、接着斑/細胞骨格において硬さを反映する応力を細胞内シグナル（Ca2+スパーク）に変換して基質の硬さを感知していると考えている。本研究では、その「アクティブタッチ」仮説の検証とその分子機構を明らかにすることを目標としている。今年度は、基質の硬さ依存的に観察されるCa2+スパークおよびストレス線維の基質牽引力を同時可視化してそれらの時間･空間相関を解析した。ゲルに埋め込んだビーズの変位により牽引力を測定しながらCa2+イメージングを行うと、細胞による基質の牽引に引き続き、細胞内Ca2+上昇が起きる事象が観察された。これにより、細胞の基質硬度感知においてストレス線維の収縮とMSチャネルを使ったアクティブタッチが行われている可能性が示唆された。また、基質の硬さ依存的なCa2+スパークを担うMSチャネルの同定にも取り組み、これまでに、siRNAを用いTRPM7を発現抑制した血管内皮細胞では基質の硬さ依存的なCa2+スパークと細胞伸展が部分的に抑えられることを見出した。一方、MSチャネル阻害剤GsMTX-4を処理した場合ではより強い抑制作用が観察された。従って、他のMSチャネルの関与も考えられ次年度以降検討する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ほぼ順調であるが、複数種の機械受容チャネルが関係している可能性があり、まだ同定が完成していない。
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| Strategy for Future Research Activity |
アクティブタッチに関与する複数種の機械受容チャネルの分子同定を進めるとともに、細胞動態のの中でも、最も顕著な動きを示すラメリポディアに注目した、シングナル分子の動態解析を進める。
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