筋細胞における細胞骨格分子シンクロナイゼーションによる構造・機能・遺伝子発現連関 -細胞骨格分子シャペロンを鍵因子として-

通过肌肉细胞中细胞骨架分子的同步化，结构、功能和基因表达之间的关系 - 以细胞骨架分子伴侣作为关键因素 -

• 批准号: 13022213
• 负责人: 跡見 順子
• 金额: $ 2.69万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13022213/
• 关键词: 初代心筋培養細胞; GFP-αB-crystallin; 細胞骨格; ストレスタンパク質; シャペロン; 筋収縮; 横紋; 微小管; GFP-aB-crystallin

細胞内機能発現はタンパク質複合体相互作用による。この機能発現には異なる複合体の時間的シンクロナイゼーションが必須である。外部からの刺激に応答した分子シンクロナイゼーションは、細胞内のホメオスタシスを崩す方向に作用する。ホメオスタシス補修システム担当分子がストレスタンパク質・分子シャペロンである。非ストレス下においても構成的に発現しており、タンパク質システムの維持に貢献している。一方細胞骨格システムは細胞に形態や極性を与えるだけでなく、系自体が動的であり、細胞の揺らぎを積極的に作り出して細胞の活性を維持している。従ってその構成的機能維持には分子シャペロンが必須である。本年度は、分子シャペロンαB-crystallinが、タンパク質の変成の極初期を認識することから、αB-crystallinの動態を生きている状態で観察することからその局在が一致する構造はダイナミックにシンクロナイズされているとの仮説をもち研究を進めてきた。αB-crystallinの発現を増減させた細胞への同分子に対する抗体及び精製タンパク質のインジェクションにより、細胞骨格の動的形態であるラッフル膜構造の存否が観察された。心筋細胞にGFP-αB-crystallinを発現させたところ心筋の拍動とともに動的に横紋を形成した。これは拍動しない細胞での横紋及び熱ショックなどで得られるαB-crystallinのZ線への局在とは異なった。我々はαB-crystallinがtubulinとその重合体である微小管の両方に相互作用して機能することを示してきた、今回拍動している心筋細胞でのαB-crystallinの動的横紋形成の際のターゲットとなる基質がtubulinあるいは微小管であることを直接的に示すことはできなかったが、分化した細胞で少なくともシャペロン分子のダイナミクスが起こっていることを示唆するものであり、世界ではじめての画像の提示及び概念の提示である。心筋細胞におけるターゲット基質分子との局在の一致の是非に関しては今後の課題としたい。

细胞内功能表达取决于蛋白质复合物的相互作用。不同复合体的时间同步对于该函数的表达至关重要。响应外部刺激的分子同步会破坏细胞内稳态。负责稳态修复系统的分子是应激蛋白和分子伴侣。即使在非应激条件下，它也能组成型表达，并有助于蛋白质系统的维持。另一方面，细胞骨架系统不仅赋予细胞形态和极性，而且是一个动态系统，主动制造细胞波动以维持细胞活性。因此，分子伴侣对于维持其组成功能至关重要。今年，由于分子伴侣αB-晶状体蛋白识别了蛋白质变性的极早期阶段，我们将观察活体状态下αB-晶状体蛋白的动态，并发现定位一致的结构与我们一直在进行的动态同步研究。假设存在。通过将针对 αB-晶状体蛋白的抗体和纯化的蛋白质注射到 αB-晶状体蛋白表达增加或减少的细胞中，观察是否存在褶皱膜结构（细胞骨架的动态形式）。当 GFP-αB-晶状体蛋白在心肌细胞中表达时，随着心肌的搏动，会动态地形成条纹。这与非搏动细胞中通过条纹和热休克获得的 αB-晶状体蛋白的 Z 线定位不同。我们已经证明，αB-晶状体蛋白通过与微管蛋白及其聚合物微管相互作用来发挥作用，这次我们证明，αB-晶状体蛋白在跳动的心肌细胞中动态纹状体形成中发挥作用，目标底物是。虽然无法直接表明它是微管蛋白或微管，但它表明至少伴侣分子的动态发生在分化的细胞中，这是世界上第一次图像和概念化的呈现。作为未来的主题，我们想讨论定位是否与心肌细胞中的靶底物分子一致。

项目成果

跡見順子: "私の授業ノート スポーツ・身体運動:スポーツサイエンスコース 授業タイトル:「心[臓]と筋と脳を鍛える:Aerobics&Stretchingの実際と理論」"大学体育. 75. 95-106 (2002)

Junko Atomi：“我的课堂笔记运动/体育锻炼：运动科学课程课程标题：``训练心脏、肌肉和大脑：有氧运动和伸展运动的实践和理论大学体育。75. 95-106（ 2002）

跡見順子: "連載 生命科学から見るスポーツ「ストレスその1ストレスを論じる前に」月刊スポーツメディスン38号"ブックハウス・エイチデイ. 4(52) (2002)

Atomi Junko：“连载：从生命科学的角度看运动“压力第1部分：讨论压力之前”月刊运动医学第38期”Book House H. Day 4（52）（2002年）。

竹宮隆, 下光輝一編: "[運動生理学シリーズ4]運動とストレス科学 (II 運動とストレス、10章 運動とストレスタンパク質)"杏林書院. 320(131-155) (2003)

Takashi Takemiya、Mitsuteruichi Shimo（编辑）：“[运动生理学系列 4] 运动和压力科学（II 运动和压力，第 10 章运动和压力蛋白质）”Kyorin Shoin 320(131-155) (2003)。

跡見順子: "自分の身体の「理^^<ことわり>」を理解するスポ-ツ・身体運動 サイエンスコース授業のこころみ -ヒュ-マンサイエンスの基盤としての動く動物としてのヒトと、脳と一体の身体の理解をめざす-"大学体育. 74. 119-126 (2001)

原子顺子：“通过运动和身体锻炼来了解自己身体的‘物理’。科学课程的精神——人类作为会动的动物，大脑的整合是人类科学的基础。” -《大学体育》。74。119-126（2001）

跡見順子, 大戸恵理, 藤田義信, 田中幹人, 寺田尚史: "GFP-融合タンパク質を利用した細胞及び細胞骨格の可視化とダイナミクス"宇宙利用シンポジウム. 17. 182-185 (2001)

Junko Atomi、Eri Oto、Yoshinobu Fujita、Mikito Tanaka、Takashi Terada：“使用 GFP 融合蛋白的细胞和细胞骨架的可视化和动力学”太空利用研讨会。