Regulation of cell cycle-dependent microtubule dynamics by the Akt1-EB2/RP1 signaling pathway

Akt1-EB2/RP1 信号通路对细胞周期依赖性微管动力学的调节

基本信息

批准号：
22K06134
负责人：
樋口麻衣子
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Rikkyo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06134/
关键词：
微小管細胞周期 EB2/RP1 Akt

项目摘要

微小管は真核生物における主要な細胞骨格の一つで、間期においては中心体から伸びた微小管が細胞質に網目状のネットワークを形成し、細胞内輸送やオルガネラの配向の制御など、多様な役割を果たしている。一方、細胞が間期からM期へ移行する際には、細胞質の微小管ネットワークが素早く崩壊・消失し、代わりに、倍加した２つの中心体を両極とする紡錘体微小管が形成される。このように、微小管は細胞周期の時期に応じてその構造を劇的に変化させ、全く異なる機能を発揮するが、間期からM期へ移行するタイミングで、いかなるメカニズムで細胞質の微小管ネットワークが崩壊・消失するのかについては、ほとんど明らかになっていない。本研究では、PI3K-Akt経路が微小管結合分子EB2/RP1を介してM期移行に伴う微小管ネットワークの再編成を制御する可能性について検討を行った。微小管結合分子EB2/RP1はその機能がほとんど分かっていない分子であったが、研究代表者はこれまでにEB2/RP1がそのファミリー分子EB1とは異なり間期の細胞においては微小管全体に局在すること、また分裂期の細胞においては微小管に局在しないことを見出した。この結果より、EB2/RP1が細胞周期依存的にその局在を変化させる可能性を考えた。そこでEB2/RP1の局在について詳しく調べたところ、間期の一部の細胞においてEB2/RP1が微小管上ではなく細胞質にドット状に局在することを見出した。そこで、このドット状局在の意義とメカニズムについて詳しく検討を行うことにした。

微管是真核生物的主要细胞骨架之一，在分裂间期，微管从中心体延伸出来，在细胞质中形成网状网络，发挥着控制细胞内运输和细胞器定向等多种作用。另一方面，当细胞从间期过渡到M期时，细胞质微管网络迅速崩溃并消失，取而代之的是以两个双中心体为极的纺锤体微管。如上所述，根据细胞周期的不同阶段，微管的结构会发生巨大变化，并执行完全不同的功能，但在从间期过渡到M期时，细胞质微管网络是否会崩溃或消失却知之甚少。在本研究中，我们研究了 PI3K-Akt 通路通过微管结合分子 EB2/RP1 控制 M 相转变期间微管网络重组的可能性。微管结合分子 EB2/RP1 的功能很大程度上未知，但主要研究人员之前已表明，与其家族成员 EB1 不同，EB2/RP1 定位于间期细胞的整个微管中，我们还发现它不是定位的。有丝分裂细胞中的微管。基于这个结果，我们考虑了EB2/RP1以细胞周期依赖性方式改变其定位的可能性。当我们详细研究EB2/RP1的定位时，我们发现在一些间期细胞中，EB2/RP1以点状方式定位在细胞质中而不是微管上。因此，我们决定对这种点状定位的意义和机制进行详细研究。