一次繊毛先端部におけるアンテナ機能制御と繊毛病発症の分子機構

初级纤毛尖端天线功能的控制和纤毛病发病的分子机制

基本信息

批准号：
21K06084
负责人：
永井友朗
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Fukushima Medical 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

一次繊毛は、脊椎動物のほとんどすべての細胞にみられる突起構造であり、細胞外の化学的・物理的シグナルを受容する細胞の「アンテナ」として機能する。一次繊毛の先端部ではヘッジホッグシグナル依存的なGLIの活性化や繊毛内輸送の切り替えなどが起こっていると考えられるが、その生理機能は不明な点が多い。CEP104・CSPP1・ARMC9は一次繊毛先端部に局在し一次繊毛の伸長やヘッジホッグシグナルの制御に関わる。これらのタンパク質は繊毛病の一種であるジュベール症候群の原因遺伝子として知られており、機能不全によって上皮細胞の極性異常や上皮間葉転換(EMT)などを伴う嚢胞腎や線維化を引き起こすことが報告されている。本年度は上皮細胞の恒常性維持における一次繊毛先端タンパク質の役割を明らかにするために、上皮細胞の集団移動に着目した解析を行い、以下の結果を得た。1) EMT誘導転写因子の発現誘導によって実験的にEMTを誘導したところ、短時間の発現誘導では集団移動速度が上昇する一方で、長時間の発現誘導では集団移動速度が減弱するという結果が得られた。2)細胞のマイクロパターニング培養を用いて、MCF10A細胞の単一運動能や集団移動能を解析した。その結果、EMTを誘導した細胞では誘導時間の長さにかかわらず単一運動の速度が上昇した一方で、長時間誘導した細胞では集団の組織化が著しく遅延していることが明らかとなった。

初级纤毛是几乎所有脊椎动物细胞中发现的突出结构，其功能类似于接收细胞外化学和物理信号的细胞“天线”。 Hedgehog 信号依赖性 GLI 激活和纤毛内运输的转换被认为发生在初级纤毛的尖端，但其生理功能的许多方面仍不清楚。 CEP104、CSPP1 和 ARMC9 位于初级纤毛的尖端，参与初级纤毛伸长和刺猬信号传导的调节。这些蛋白质被认为是朱伯特综合征（一种纤毛病）的致病基因，据报道它们的功能障碍会导致囊性肾病和纤维化，并伴有上皮细胞极性异常和上皮间质转化（EMT）。已经完成了。今年，为了阐明初级纤毛尖端蛋白在维持上皮细胞稳态中的作用，我们针对上皮细胞的集体迁移进行了分析，得到了以下结果。 1）当我们通过诱导EMT诱导转录因子的表达来实验诱导EMT时，我们发现虽然短期表达诱导增加了集体迁移速度，但长期表达诱导却降低了集体迁移速度。 2）利用细胞微图案培养，分析MCF10A细胞的单一运动能力和集体运动能力。结果显示，在EMT诱导的细胞中，无论诱导时间长短，单次运动的速度都会增加，而在长时间诱导的细胞中，群体组织则显着延迟。