BAR protein and N-WASP-mediated regulation of skeletal muscle fusion by cooperating with cell migration

BAR蛋白和N-WASP通过与细胞迁移合作介导的骨骼肌融合调节

基本信息

批准号：
21K06078
负责人：
高野和儀
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

骨格筋量の増加（筋肥大）機構の解明は我が国の高齢化社会を支える上で重要な課題である。骨格筋は多核の細胞から構成されており、本研究で明らかにしようとする筋細胞融合の機構は筋肥大において極めて重要な段階である。昨年度の結果により、PMactによって筋細胞融合が阻害されたため、筋細胞融合には細胞表層アクチンの動態が関与している可能性が浮上した。そこで、この仮説をさまざまな面から検証した。まず、lifeactにより細胞内のすべてのアクチンフィラメントを可視化すると、筋細胞融合は顕著に抑制された。したがって、筋細胞における細胞内アクチン動態は筋細胞融合に重要であることが示された。そこで、Lyn10-tagにより細胞膜に局在させたutrophin(ABD: actin binding domain)を用いて細胞表層アクチンのみを安定化させた場合、PMactと同様の効果が現れるかを検証した。Lyn10-utrophin(ABD)を恒常的に発現する細胞では筋細胞融合が阻害されたが、その程度はPMactに比較すると阻害効果は低かった。さらに、ウェスタンブロッティングにより細胞表層アクチンフィラメントの動態を制御するEzrin(T567)のリン酸化は、筋細胞分化過程で低下することが明らかになった。そこで、Lyn10-tagにより細胞膜へ局在させたEzrin(T567E)活性型変異体を発現する細胞を作製した。この細胞において筋細胞融合が阻害された。したがって、Ezrinのリン酸化制御を介した細胞表層アクチンと膜の解離あるいは細胞表層アクチンのターンオーバーが筋細胞融合に必要であることが示された。これをさらに裏付けるために今後は、リン酸化Ezrinの局在、lamellipodia、筋原繊維との位置関係を明らかにするとともに、N-WASPやBARタンパク質の関与も明らかにする。

阐明骨骼肌质量增加（肌肉肥大）的机制是支持日本老龄化社会的重要课题。骨骼肌由多核细胞组成，我们在本研究中旨在阐明的肌肉细胞融合机制是肌肉肥大中极其重要的一步。去年的结果表明，PMact 抑制了肌肉细胞融合，这提高了细胞表面肌动蛋白的动力学参与肌肉细胞融合的可能性。因此，我们从多个方面验证了这一假设。首先，当使用 lifeact 可视化所有细胞内肌动蛋白丝时，肌肉细胞融合被显着抑制。因此，肌细胞中的细胞内肌动蛋白动力学对于肌细胞融合很重要。因此，我们验证了当仅使用通过 Lyn10 标签定位于细胞膜的 utropin（ABD：肌动蛋白结合结构域）来稳定细胞表面肌动蛋白时，是否会出现与 PMact 相同的效果。在组成型表达Lyn10-utropin（ABD）的细胞中，肌细胞融合受到抑制，但抑制程度低于PMact。此外，蛋白质印迹显示，控制细胞表面肌动蛋白丝动力学的 Ezrin (T567) 磷酸化在肌细胞分化过程中降低。因此，我们使用 Lyn10 标签生成了表达位于细胞膜上的 Ezrin (T567E) 活性突变体的细胞。这些细胞中的肌细胞融合受到抑制。因此，表明Ezrin磷酸化控制介导的细胞表面肌动蛋白和膜的解离或细胞表面肌动蛋白的更新对于肌细胞融合是必要的。为了进一步支持这一点，我们将阐明磷酸化 Ezrin、板状伪足的定位及其与肌原纤维的位置关系，并阐明 N-WASP 和 BAR 蛋白的参与。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

DA-Rafは細胞膜と活性化Rasに結合することによりRas-ERK経路の全体的抑制因子として機能する

DA-Raf 通过与细胞膜结合并激活 Ras，充当 Ras-ERK 通路的全局抑制剂。

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
高野和儀，辻田和也，伊藤俊樹，遠藤剛
通讯作者：
高野和儀，辻田和也，伊藤俊樹，遠藤剛

バイオシグナル研究室

生物信号实验室

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

DA-Raf and the MEK inhibitor trametinib reverse skeletal myocyte differentiation inhibition or muscle atrophy caused by myostatin and GDF11 through the non-Smad Ras?ERK pathway

DA-Raf和MEK抑制剂曲美替尼通过非Smad Ras?ERK途径逆转肌生长抑制素和GDF11引起的骨骼肌细胞分化抑制或肌肉萎缩

DOI：
10.1093/jb/mvab116
发表时间：
2022
期刊：
The Journal of Biochemistry
影响因子：
0
作者：
Masuzawa Ryuichi;Takahashi Kazuya;Takano Kazunori;Nishino Ichizo;Sakai Toshiyuki;Endo Takeshi
通讯作者：
Endo Takeshi