細胞膜損傷の修復装置の分子構成・構造とそのシグナル制御機構

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皮膚の怪我など，組織レベルでの損傷治癒は日常的に経験するが，細胞レベルでも細胞膜の損傷を修復する機構が存在する。実際，外界の物理的・化学的ストレスによって，細胞膜の損傷はしばしば起こる。細胞膜は外界環境から細胞を守るとともに，細胞内の環境を維持しており，速やかに修復しなければ細胞成分が外に出て最終的に細胞は死ぬことになる。人における細胞膜修復機構の欠損は，多くの疾病の原因となっている。また，人為的に細胞膜に穴を開けてDNAなどの物質を導入するマイクロインジェクション法などの技術も，細胞の持つこの修復機構に依存している。本研究では，独自に開発した，細胞膜のみに正確な大きさの穴をあけることのできるレーザーポレーション法を開発改良しつつ，細胞膜に穿孔損傷を与え，その修復過程に形成される修復装置の分子構成，構造，シグナル制御機構を明らかにし，細胞膜修復機構の全体像を明らかにすることを最終目的にしている。これらの研究成果は，関連疾病の治療に役立つだけでなく，高効率な細胞内への外来物質導入装置の開発にもつながる。昨年度は，レーザーポレーション装置を改良し細胞膜に直径0.5マイクロメートルの穴を開けて損傷を与え，治癒過程を経時的に観察した。さらに，損傷部へのアクチンの集積が損傷治癒に必須であることを明らかにした。本年度は，アクチンの集積機構やそのシグナル機構を明らかにするため，アクチン結合タンパク質，シグナルタンパク質などを網羅的に損傷部に集積するか調べ，治癒に必要なタンパク質候補を明らかにするとともに，それらの集積の時経列についてさらに明らかにした。