がん細胞の増殖,浸潤機構と脂質ドメイン

癌细胞增殖、侵袭机制与脂质结构域

• 批准号: 20013018
• 负责人: 藤本 豊士
• 金额: $ 9.41万
• 依托单位: Nagoya University
• 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20013018/
• 关键词: イノシトール燐脂質; カベオラ; コーテッドピット; カルシウム; アクチン; ガングリオシド; ラフト; イノシトール燐脂質; カベオラ; コーテッドピット; カルシウム; アクチン; ガングリオシド; ラフト

膜脂質の正確な局在をナノメートルレベルで決定することは膜生物学だけでなく,細胞増殖,細胞運動など種々の現象を分子レベルで理解するために重要である。しかし,通常の化学固定剤は脂質に作用せず,また様々な刺激が局在変化を惹起する可能性があるため,膜脂質に関する理解は進んで来なかった。我々は今回の研究により急速凍結と凍結割断レプリカ標識法を組み合わせることにより,膜脂質を物理的に固定し,局在を決定する方法を開発した。その方法を用いて,細胞骨格,小胞輸送などの制御に重要な役割を果たすフォスファチジルイノシトール4,5二燐酸(PIP2)の挙動を明らかにした。PIP2は線維芽細胞の平坦な膜領域ではごく弱いクラスターを形成するのみであったが,カベオラ開口部,コーテッドピット辺縁部には高度な集中を示した。Angiotensin II刺激後,平坦な膜領域では10秒でPIP2標識密度は最低レベルに低下し,2分までに徐々に回復した。カベオラのPIP2は10秒では変化せず,40秒で最も低下し,2分で静止期レベルに回復した。コーテッドピットは10秒でやや減少したが,その程度は平坦な膜領域に比較してごく軽度であった。PIP2の集合は,カベオラではカベオリンに,コーテッドピットではepsin, dynaminなどのエンドサイトーシス関連蛋白質に結合することによって生じると考えられる。今回の結果は,3つの異なる挙動を示すPIP2のプールが形質膜に存在することを明確に示した。本研究で開発した方法は高い空間解像度を持ち,任意の細胞に応用することができる。動物体内の細胞など,多くの実験系への応用が考えられ、癌細胞の挙動解析にも重要なツールとなる。

确定纳米水平上膜脂质的确切定位不仅对膜生物学也很重要，而且对于理解各种现象，例如分子水平的细胞增殖和细胞运动。但是，由于常规化学固定剂不对脂质作用，并且各种刺激会导致局部变化，因此对膜脂质的理解尚未进展。在这项研究中，我们开发了一种方法，可以通过结合快速冷冻和冷冻断裂复制品标记来物理固定膜脂质并确定定位。使用这种方法，阐明了磷脂酰肌醇4,5二磷酸（PIP2）的行为，该方法在调节细胞骨架，囊泡转运等中起重要作用。 PIP2仅在成纤维细胞的平坦膜区域形成非常弱的簇，但在小屋开口和涂层凹坑边缘表现出高浓度。血管紧张素II刺激后，PIP2标记密度在10秒内降至平坦膜区域的最低水平，并逐渐恢复2分钟。 Caveolae的PIP2在10秒时没有变化，但在40秒时最有所减少，并在2分钟内恢复到静息阶段水平。涂层凹坑在10秒内略有下降，但与平坦的膜区相比，该程度非常温和。 PIP2组装被认为是通过与小窝中的小窝蛋白结合以及与内吞作用相关的蛋白（如Epsin和domanin in Coated Pits中的结合）发生的。目前的结果清楚地表明，在质膜中存在一种表现出三种不同行为的PIP2池。这项研究中开发的方法具有很高的空间分辨率，可以应用于任何细胞。它可以应用于许多实验系统，例如动物中的细胞，并且是分析癌细胞行为的重要工具。