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。

阐明增加骨骼肌质量（肌肉肥大）机制是支持日本衰老社会的重要问题。骨骼肌由多核细胞组成，我们打算在这项研究中阐明的肌肉细胞融合机制是肌肉肥大中极为重要的阶段。去年的结果表明，由于PMACT抑制肌细胞融合，细胞表面肌动蛋白的动力学可能与肌细胞融合有关。因此，我们从各个方面检查了这一假设。首先，通过LIFEACT可视化细胞内所有肌动蛋白丝，都显着抑制了肌细胞融合。因此，肌肉细胞中的细胞内肌动蛋白动力学已被证明对肌细胞融合很重要。因此，我们研究了仅使用肌动蛋白结合结构域（ABD）稳定肌动蛋白时，是否实现了与PMACT相同的效果，该效果是否通过Lyn10-TAG固定在细胞膜上的肌动蛋白结合结构域（ABD）。肌细胞融合被抑制在组成型表达Lyn10-utrophin（ABD）的细胞中，但抑制作用的程度低于PMACT。此外，蛋白质印迹表明，在肌细胞分化过程中，调节细胞表面肌动蛋白丝的动力学的Ezrin（T567）的磷酸化降低了。因此，制备了表达Ezrin（T567E）活性突变体的细胞通过Lyn10-TAG定位于细胞膜。在该细胞中抑制了心肌融合。因此，已经表明，通过控制ezrin磷酸化或细胞表面肌动蛋白的周转是肌肉细胞融合所必需的，细胞表面肌动蛋白和膜的解离。为了进一步支持这一点，我们现在将阐明磷酸化的ezrin的定位，其与层状脂蛋白和肌原纤维的位置关系以及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