細胞膜損傷の修復装置の分子構成・構造とそのシグナル制御機構

细胞膜损伤修复装置的分子组成、结构及其信号控制机制

基本信息

批准号：
20K06642
负责人：
祐村恵彦
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Yamaguchi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

皮膚の怪我など，組織レベルでの損傷治癒は日常的に経験するが，細胞レベルでも細胞膜の損傷を修復する機構が存在する。実際，外界の物理的・化学的ストレスによって，細胞膜の損傷はしばしば起こる。細胞膜は外界環境から細胞を守るとともに，細胞内の環境を維持しており，速やかに修復しなければ細胞成分が外に出て最終的に細胞は死ぬことになる。人における細胞膜修復機構の欠損は，多くの疾病の原因となっている。また，人為的に細胞膜に穴を開けてDNAなどの物質を導入するマイクロインジェクション法などの技術も，細胞の持つこの修復機構に依存している。本研究では，独自に開発した，細胞膜のみに正確な大きさの穴をあけることのできるレーザーポレーション法を開発改良しつつ，細胞膜に穿孔損傷を与え，その修復過程に形成される修復装置の分子構成，構造，シグナル制御機構を明らかにし，細胞膜修復機構の全体像を明らかにすることを最終目的にしている。これらの研究成果は，関連疾病の治療に役立つだけでなく，高効率な細胞内への外来物質導入装置の開発にもつながる。昨年度は，レーザーポレーション装置を改良し細胞膜に直径0.5マイクロメートルの穴を開けて損傷を与え，治癒過程を経時的に観察した。さらに，損傷部へのアクチンの集積が損傷治癒に必須であることを明らかにした。本年度は，アクチンの集積機構やそのシグナル機構を明らかにするため，アクチン結合タンパク質，シグナルタンパク質などを網羅的に損傷部に集積するか調べ，治癒に必要なタンパク質候補を明らかにするとともに，それらの集積の時経列についてさらに明らかにした。

尽管我们经常经历组织水平的损伤愈合，例如皮肤损伤，但也有一些机制可以在细胞水平上修复细胞膜的损伤。事实上，细胞膜损伤常常是由于外界的物理和化学应激而发生的。细胞膜保护细胞免受外界环境的影响并维持细胞内环境，如果不及时修复，细胞成分就会漏出，细胞最终会死亡。人类细胞膜修复机制的缺陷是许多疾病的原因。此外，诸如显微注射之类的技术（涉及在细胞膜上人工打孔并引入 DNA 等物质）也依赖于这种细胞修复机制。在这项研究中，我们开发并改进了一种独特开发的激光打孔方法，该方法只能在细胞膜上打出精确尺寸的孔。我们还创建了一种修复装置，该装置在修复过程中通过对细胞膜造成穿刺损伤而形成最终目标是阐明分子组成、结构和信号控制机制，阐明细胞膜修复机制的全貌。这些研究成果不仅可用于相关疾病的治疗，还将促进开发将外来物质引入细胞的高效装置。去年，我们改进了激光打孔设备，在细胞膜上打出直径为 0.5 微米的孔，以造成损伤并观察随着时间的推移愈合过程。此外，我们发现受伤部位肌动蛋白的积累对于损伤愈合至关重要。今年，为了阐明肌动蛋白积累机制及其信号机制，我们将全面研究肌动蛋白结合蛋白、信号蛋白等是否在受伤部位积累，找出愈合所需的候选蛋白质，并根据积累的时间顺序进行研究。进一步明确。

项目成果

期刊论文数量（26）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Deletion of gmfA induces keratocyte‐like migration in Dictyostelium

gmfA 缺失诱导盘基网柄菌中的角质细胞样迁移

DOI：
10.1002/2211-5463.13339
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
2.6
作者：
Fujimoto Koushiro;Nakano Kentaro;Kuwayama Hidekazu;Yumura Shigehiko
通讯作者：
Yumura Shigehiko

収縮環を構成するアクチン、ミオシン繊維の電子顕微鏡観察

构成收缩环的肌动蛋白和肌球蛋白纤维的电子显微镜观察

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
有馬丈尊;祐村恵彦
通讯作者：
祐村恵彦

Dynamics of Myosin II Filaments during Wound Repair in Dividing Cells

分裂细胞伤口修复过程中肌球蛋白 II 丝的动态

DOI：
10.3390/cells10051229
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
6
作者：
Tanvir Md. Istiaq Obaidi;Itoh Go;Adachi Hiroyuki;Yumura Shigehiko
通讯作者：
Yumura Shigehiko

Strategies for enhancing gene expression in Escherichia coli

增强大肠杆菌基因表达的策略

DOI：
10.1007/s00253-020-10430-4
发表时间：
2020-03-03
期刊：
Applied Microbiology and Biotechnology
影响因子：
5
作者：
Tomo Kondo;S. Yumura
通讯作者：
S. Yumura

Dynamics of Actin Cytoskeleton and Their Signaling Pathways during Cellular Wound Repair

细胞伤口修复过程中肌动蛋白细胞骨架的动态及其信号通路

DOI：
10.3390/cells11193166
发表时间：
2022-10-09
期刊：
影响因子：
6
作者：
Yumura Shigehiko;Talukder Md. Shahabe Uddin;Pervin Mst. Shaela;Tanvir Md. Istiaq Obaidi;Matsumura Takashi;Fujimoto Koushiro;Tanaka Masahito;Itoh Go
通讯作者：
Itoh Go