Study for the function and mechanism of mechanosensing of Rho-GEF PLEKHG4B at cell-cell junction

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前年度の研究では、Rho-GEFであるPLEKHG4Bが、Cdc42を活性化すると同時に異なる種類のRho-GEFとも相互作用することで、収縮力を調節して細胞間接着の形成に寄与することを明らかにした(Journal of Cell Science, 2021)。本年度は、主にPLEKHG4Bの上流シグナル解析が進展し、細胞間での力覚応答機構の解明に迫ることができた。前年度の成果より、PLEKHG4Bがカルシウムイオン依存的に細胞膜に結合するアネキシンA2と相互作用することに着目して解析した結果、本年度は主に以下の成果を得た。(1) PLEKHG4Bが細胞内へのカルシウムイオンの流入に依存して細胞間接着部位に強く集積し、アクチン骨格を再構築することを明らかにした。(2) PLEKHG4BとアネキシンA2の結合ドメインを同定し、アネキシンA2との結合がカルシウムイオン流入依存的な細胞間接着への局在に必要であることを示した。(3) PLEKHG4Bは、細胞膜上の機械刺激受容チャネルを介したカルシウムイオン流入に応答して局在することを見出した。これらの成果より、PLEKHG4Bは力覚刺激依存的に細胞内に流入したカルシウムイオンに応答して、細胞間接着においてアクチン骨格を再構築していることが示唆できる。細胞が力学刺激に応じて細胞間接着構造を柔軟に制御するための分子メカニズムの一端を明らかにすることができた。また、(4)哺乳類上皮細胞の三次元培養モデル解析により、PLEKHG4Bの発現抑制が嚢胞（シスト）の丸さの維持を損ねることを見出した。これは、PLEKHG4Bが、細胞間接着を介して多細胞集団の形態形成にも寄与することを示す重要な成果である。