インテグリンによる細胞相互作用の可塑性と堅牢性の生成メカニズムと生体機能の解明

阐明整合素产生细胞相互作用的可塑性和鲁棒性的机制及其生物学功能

基本信息

批准号：
22H02623
负责人：
木梨達雄
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Kansai Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02623/
关键词：
cell adhesion integrins Rap1 talin kindlin3 細胞接着インテグリン

项目摘要

（１）インテグリンを調節する分子間の細胞内結合動態と接着誘導の解明：細胞外LFA1と細胞内α4β1, α4β7, αIIbβ3 のキメラ分子を作成・BAF細胞に導入後、結合過程の一分子イメージングによる結合動態解析を行った。高親和性細胞外LFA1をmAb24で誘導し細胞内領域（CT）をβ2からβ1,β7に置換したキメラ分子とtalin1との結合はβ7がもっとも弱く、β2がもっとも強いことが明らかになった。（２）ローリング、一過性停止(tether)、安定した停止(arrest)の動態変化をする実験系を用いて、遺伝子欠損T細胞の解析からtalin1、kindlin3、Rap1a/Rap1b、Rap1活性化因子 (RasGRP2, C3G)がCCL21による停止に必須であった。Rap1 affinity probe, halotag-talin1 knock-inマウス由来T細胞を用い、潅流下のキャプチャーからRap1が活性化し、遺伝子欠損T細胞の解析から, ローリングの安定化（速度低下）にはRap1、talin1が必要であるが、kindlin-3は必要ないこと、停止接着にはRap1, talin1, kindlin-3が必要であることが明らかになった。（３）細胞極性および細胞接着・移動の制御過程を明らかにする。前年度の解析結果から接着非依存性のCCL21によるT細胞の細胞極性をimaging cytometryおよびAIによる数万の画像解析の自動化によってRap1依存性を同定した。さらにRap1はDOCK2/Racによるアクチン骨格の成長(pseudopod)に依存してC3G/RasGRP2が活性しRap1の活性化を誘導することが明らかになった。

(1)阐明整合素调节分子之间的细胞内结合动力学和粘附诱导：创建细胞外LFA1和细胞内α4β1、α4β7、αIIbβ3的嵌合分子并将其引入BAF细胞后，进行结合动力学的单分子成像。进行了分析。结果表明，talin1与mAb24诱导高亲和力胞外LFA1，胞内结构域(CT)被β1、β7取代的嵌合分子结合，其中β7最弱，β2最强。 (2) 使用改变滚动、短暂停滞（tether）和稳定停滞（arrest）动力学的实验系统，我们分析了基因缺陷的T细胞并分析了talin1、kindlin3、Rap1a/Rap1b和Rap1激活剂（RasGRP2， C3G）对于 CCL21 的终止至关重要。 Rap1 亲和探针，halotag-talin1 敲入使用小鼠来源的 T 细胞，Rap1 在灌注下从捕获中被激活，对基因缺陷 T 细胞的分析表明，Rap1 和 talin1 是滚动稳定（减速）所必需的，但是，它据透露，kindlin-3 不是必需的，而 Rap1、talin1 和 kindlin-3 是阻止粘附所必需的。 (3)阐明细胞极性和细胞粘附/迁移的控制过程。根据前一年的分析结果，我们使用成像细胞术和使用 AI 对数万张图像进行自动分析，确定 CCL21 产生的 T 细胞粘附非依赖性细胞极性依赖于 Rap1。此外，还发现Rap1依赖于DOCK2/Rac的肌动蛋白骨架（伪足）的生长，DOCK2/Rac激活C3G/RasGRP2并诱导Rap1的激活。