細胞移動先端におけるアクチン細胞骨格制御機構の解明

阐明细胞迁移尖端的肌动蛋白细胞骨架控制机制

基本信息

批准号：
17687020
负责人：
末次志郎
金额：
$ 19.39万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

細胞の移動は、多細胞生物に見られる様々な細胞機能の理解に必須である。細胞の移動する先端でアクチン重合が起こり、糸状仮足(フィロポディア)や葉状仮足(ラメリポディア)といった構造を作る。WAVE2を欠損した細胞では顕著に葉状仮足形成が阻害されていたことから、WAVE2は葉状仮足形成に必要不可欠な分子でありArp2/3複合体を制御することで方向性を持った細胞運動全てに重要であることがわかっていた。前年度までの研究では、WAVE2は巨大な複合体を形成することでその局在および安定性を制御されていること、WAVE2複合体は完全に活性化されうることが示唆された。IRSp53はWAVE2複合体に含まれないタンパク質である。IRSp53がRacおよびPIP3依存的に刺激に応じたWAVE2およびWAVE2複合体の活性制御を行いうることを示した。さらにIRSp53のN末部のドメイン(RCBドメイン)のみを細胞に発現させると、細胞の外側にむかって、ラメリポディアやフィロポディアと同じ方向にのびる細胞膜のみから成るように見える突起形成がみられたことから、アクチン重合に先立って細胞膜が細胞の外側に向かって変形することが、ラメリポディアやフィロポディア形成などの突起形成に重要であることが示唆された。本年度の研究はIRSp53およびWAVE2の葉状仮足における局在を詳細に観察し、IRSp53がWAVE2に先立って局在することを示した。また、細胞膜の微細な形態変化を検出するためのFRETprobeの開発に着手した。また、同様の機構が繊維芽細胞や上皮細胞だけでなく血小板のような血球系細胞でも働いている事を見出した。興味深いことに、血球細胞ではこれらの仮足形成機構が細胞の分化にも関わっている事が示唆された。

细胞运动对于理解多细胞生物中的各种细胞功能至关重要。肌动蛋白聚合发生在细胞移动的尖端上，形成诸如螺纹状的临时脚（系统）或叶 /发光脚（lamel Podia）之类的结构。 Wave2是一种不可或缺的分子，用于叶状脚踏板的形成，因为在缺乏波浪的细胞中，明显的叶状相形成，并且通过控制ARP2/3复合物，我知道这对一切都很重要。直到上一年的研究表明，Wave2可以通过形成巨大的复合物来控制其局部和稳定性，并且该波2复合物可以完全激活。 IRSP53是波2复合物中未包含的蛋白质。它表明IRSP53可以根据RAC和PIP3依赖性刺激来控制Wave2和Wave2复合物的活性。此外，当仅在细胞中表达IRSP53 N端部分（RCB域）处的域（RCB结构域）时，只有从细胞膜出现的投影形成，与Ramelipodia和ramelipodia和Philopodia的方向相同。在细胞之外，有人建议在肌动蛋白聚合之前变形细胞膜等突起。今年的研究详细介绍了IRSP53和Wave2在叶片模型中的位置，表明IRSP53在WAVE2之前定位。此外，Fretprobe的发展开始检测到细胞膜的良好变化。他发现，类似的机制不仅适用于纤维和上皮细胞，而且在像血小板等血细胞的细胞一样起作用。有趣的是，有人提出这些暂时的脚形成机制参与了血细胞中细胞分化。

项目成果

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Connecting the membrane to the actin cytoskeleton by BAR, EFC, and RCB domain proteins and WASP/WAVE proteins

通过 BAR、EFC 和 RCB 结构域蛋白以及 WASP/WAVE 蛋白将膜连接到肌动蛋白细胞骨架

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
阪上-沢野朝子;正井久雄;宮脇敦史;末次志郎
通讯作者：
末次志郎

Coordination between the actin cytoskeleton and membrane deformation by a novel membrane tubulation domain of PCH proteins is involved in endocytosis.

DOI：
10.1083/jcb.200508091
发表时间：
2006-01-16
期刊：
JOURNAL OF CELL BIOLOGY
影响因子：
7.8
作者：
Tsujita, Kazuya;Suetsugu, Shiro;Sasaki, Nobunari;Furutani, Masahiro;Oikawa, Tsukasa;Takenawa, Tadaomi
通讯作者：
Takenawa, Tadaomi

HSP90 cross-links branched actin filaments induced by N-WASP and the Arp2/3 complex.

HSP90 交联由 N-WASP 和 Arp2/3 复合物诱导的分支肌动蛋白丝。