１次元細胞運動における核と細胞膜の協調移動機構の解明

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１次元、２次元、３次元運動の実験的解析米国共同研究チームでは、直径100 nm程度以上のポリスチレンファイバーをメッシュ状に編み込み、細胞外基質の繊維に相当する太さの人工繊維を得ることができる。研究では、米国共同研究先の作成したポリスチレンファイバーに、申請者らが渡航前に作成したIRSp53や関連因子のノックアウト細胞などを用い、米国共同研究先にて申請者と共同で１次元の細胞外基質での細胞運動の性質、特に、細胞膜と核の連結機構、を顕微鏡観察した。Haloタグアクチンを導入することで、アクチン重合速度を測定し、１次元では重合速度の亢進が見られることがわかった。１次元、２次元、３次元運動の理論的解析これまでの細胞運動の理論的な研究では、細胞は２次元の粘着性の平面膜に受動的に接着するものとして扱われてきた。したがって、本研究のような１次元の細胞外基質の細いファイバーに細胞が接着することは考慮されていなかった。一方で、高い膜曲率が、細胞の突出構造をどのように誘導するかについて理論的な考察によれば、細胞膜の細胞突出膜や陥入などの曲率構造に応じて、細胞内の分子集合が制御され、ついでアクチン細胞骨格が再構成され、細胞膜の突出膜が連続して形成され伝播する。本年度は、理論的考察を進め、細胞膜にかかる張力が突出膜形成に必要であることがわかってきた。この張力は細胞内のアクチン重合のみならず、ミオシンなどの分子モータによって誘導されることがわかってきた。