細胞外基質による細胞機能制御機構の包括的理解とその応用基盤の研究

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多細胞生物(動物)では、細胞外環境(細胞周囲に存在するコラーゲン等の細胞外基質など)が細胞の機能や分化を調節する。特に細胞外基質の「硬化」は間葉系幹細胞の分化方向性を変化させ、また、がんの悪性化を引き起こす。このため、多細胞生物の根幹の理解と疾患の新たな予防法の開発には、細胞外基質の硬さを感知する仕組みの解明が必須である。本研究では、細胞外基質の硬さによる細胞機能制御機構を包括的に理解するために、a) 接着班プロテオームを起点とした新規鍵分子の同定、b)接着斑細胞膜脂質の組成分析からの解析、c)ビンキュリン-SORBS1/3の構造生物学的解析、d)硬さ感知モジュレーター系の構築の4つのアプローチから研究を進めている。本年度は、センサー分子の有無の状態の細胞を硬い基板であるシャーレ上で培養し、その後接着斑を単離した。これをプロテオーム解析することで、接着斑への濃縮が変化するタンパク質候補の同定を試みた。プロテオーム解析により得られた候補タンパク質からいくつかの基準で候補タンパク質を絞り込み、それらの候補タンパク質のsiRNAを間葉系幹細胞に導入し、硬さにより発現が変動するYAPの応答遺伝子の発現が硬い培養基板であるシャーレ上で上がる、あるいは、下がる、を指標にさらなる絞り込みを行った。またビンキュリンの活性型とSORBS1またはSORBS3の立体構造の解析を目指し、これらタンパク質を動物培養細胞で発現させ、高純度に精製できる条件の検討を行った。