Ca2+による細胞骨格制御を基盤とする多細胞連携メカニズムの解明

阐明基于Ca2+细胞骨架控制的多细胞协作机制

• 批准号: 22K15095
• 负责人: 二宮 小牧
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15095/
• 关键词: 細胞集団移動; 上皮細胞; カルシウムイオン; アクチン細胞骨格; Rho GEF; 組織形成; ショウジョウバエ; 細胞骨格

細胞は、運動・形態・増殖などの動態を自律的に制御するメカニズムを持つ。一方で、組織形成の実現には、細胞同士が協調することが重要であるが、個々の細胞が周囲と連携しながら秩序を形成するメカニズムには未だ不明な点が多い。細胞の動態制御には、時空間的に緻密な細胞骨格の再構築が伴う。本研究では、培養細胞を用いた詳細な分子経路の解析、およびショウジョウバエの組織形成過程のイメージング解析を主軸として、個々の細胞内の骨格再構築を協調的に制御するメカニズムにおいてカルシウムイオンの役割に注目している。本年度は、哺乳類の培養上皮細胞において、細胞間接着でのアクチン骨格の構築に必要なRho GEFであるPLEKHG4Bが、細胞内へのカルシウムイオン流入に応答して細胞間に集積してくることを見出した。加えてメカノイオンチャネルの活性を阻害するとPLEKHG4Bの局在が消失することも分かった。詳細な分子メカニズムを生化学的に解析し、アネキシンA2との結合が必要であることを明らかにし、その結合ドメインを同定した。以上の結果から、メカノイオンチャネルを介した細胞内へのカルシウムイオンの流入によりPLEKHG4BがアネキシンA2と共に細胞間に集積することで、細胞間接着のアクチンが増強されるメカニズムを見出した。更に、並行して、ショウジョウバエの雄性外生殖器の形態形成に注目した解析も実施した。雄性外生殖器の形成過程には上皮細胞集団の移動が伴うが、いくつかのカルシウムイオンシグナル関連分子の発現抑制によってこの移動が損なわれることを見出した。今後はin vivo解析に重きを置き、多細胞集団の連携メカニズムの普遍原理の理解を目指した研究を進めていく。

The に control するメカニズムを support するメカニズムを of the self-regulation of cell な, movement, morphology, proliferation な and dynamic を. Party で, organization form の be presently に は, cells with が coordination す る こ と が important で あ る が, a 々 の cells が weeks 囲 と し link-up な が を ら order form す る メ カ ニ ズ ム に は not だ が い more unknown な point. Dynamic control of cells に に, spatio-temporal に dense な cellular bone grid <s:1> reconstruction が accompanied by う. This study で は, cultivating cells を using い た detailed な molecular 経 road の parsing, お よ び シ ョ ウ ジ ョ ウ バ エ の organization formation の イ メ ー ジ ン グ parsing を spindle と し て, a 々 の intracellular の bone to build を coordination に suppression す る メ カ ニ ズ ム に お い て カ ル シ ウ ム イ オ ン cut に の service attention し て い る. This year は, mammals の cultivate epithelial cells に お い て, cells indirect で の ア ク チ ン bone の build に necessary な Rho GEF で あ る PLEKHG4B が, intracellular へ の カ ル シ ウ ム イ オ ン inflows に 応 answer し て に set product between cells し て く る こ と を see out し た. The addition of えてメカノ, <s:1>, チャネ, チャネ, <s:1> activity を prevents the するとPLEKHG4B <s:1> bureau from が disappearance する, <s:1>, と, <s:1> and った った. Detailed な molecular メ カ ニ ズ ム を biochemical analytical し に, ア ネ キ シ ン A2 と の combining が necessary で あ る こ と を Ming ら か に し, そ の combining ド メ イ ン を be し た. の above results か ら, メ カ ノ イ オ ン チ ャ ネ ル を interface し た intracellular へ の カ ル シ ウ ム イ オ ン の inflows に よ り PLEKHG4B が ア ネ キ シ ン A2 と altogether に に set product between cells す る こ と で, cells indirect の ア ク チ ン が raised strong さ れ る メ カ ニ ズ ム を shows し た. Further に, parallel <s:1> て, ショウジョウバエ ショウジョウバエ morphology formation of <s:1> male external genitalia に attention た analysis of <s:1> implementation た. Epithelial cells of the formation process of the male genitalia の に は set 団 の mobile が with う が, い く つ か の カ ル シ ウ ム イ オ ン シ グ ナ ル masato even molecular の 発 now inhibit に よ っ て こ の mobile が loss な わ れ る こ と を shows し た. Future は in vivo analytical に heavy き を buy き, multicellular set 団 の メ link-up カ ニ ズ ム の universal principles の understand を refers し を た research into め て い く.

项目成果

間葉系幹細胞の脂肪分化に関与するRhoGEFの網羅的探索

全面寻找RhoGEF参与间充质干细胞的成脂分化

• 发表时间: 2022
• 作者: 田村祥太郎;鈴木充喜;二宮小牧;水野健作;大橋一正
• 通讯作者: 大橋一正

Synchronous G1 phase arrest governs collective migration activity of epithelial cells

同步 G1 期停滞控制上皮细胞的集体迁移活动

• 发表时间: 2022
• 作者: Ninomiya Komaki;Shirasawa Ryota;Iwatsuki;Takayuki;Kuranaga;Erina
• 通讯作者: Erina

Cdc42のGEFであるPLEKHG4Bはカルシウム流入依存的に細胞間接着に局在しアクチン構築を促す

PLEKHG4B 是 Cdc42 的 GEF，以钙内流依赖性方式定位细胞间粘附并促进肌动蛋白组装。

• 发表时间: 2022
• 作者: 二宮小牧;太田海;水野健作;大橋一正
• 通讯作者: 大橋一正