インテグリンによる細胞相互作用の可塑性と堅牢性の生成メカニズムと生体機能の解明

阐明整合素产生细胞相互作用的可塑性和鲁棒性的机制及其生物学功能

基本信息

批准号：
22H02623
负责人：
木梨達雄
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Kansai Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02623/
关键词：
cell adhesion integrins Rap1 talin kindlin3 細胞接着インテグリン

项目摘要

（１）インテグリンを調節する分子間の細胞内結合動態と接着誘導の解明：細胞外LFA1と細胞内α4β1, α4β7, αIIbβ3 のキメラ分子を作成・BAF細胞に導入後、結合過程の一分子イメージングによる結合動態解析を行った。高親和性細胞外LFA1をmAb24で誘導し細胞内領域（CT）をβ2からβ1,β7に置換したキメラ分子とtalin1との結合はβ7がもっとも弱く、β2がもっとも強いことが明らかになった。（２）ローリング、一過性停止(tether)、安定した停止(arrest)の動態変化をする実験系を用いて、遺伝子欠損T細胞の解析からtalin1、kindlin3、Rap1a/Rap1b、Rap1活性化因子 (RasGRP2, C3G)がCCL21による停止に必須であった。Rap1 affinity probe, halotag-talin1 knock-inマウス由来T細胞を用い、潅流下のキャプチャーからRap1が活性化し、遺伝子欠損T細胞の解析から, ローリングの安定化（速度低下）にはRap1、talin1が必要であるが、kindlin-3は必要ないこと、停止接着にはRap1, talin1, kindlin-3が必要であることが明らかになった。（３）細胞極性および細胞接着・移動の制御過程を明らかにする。前年度の解析結果から接着非依存性のCCL21によるT細胞の細胞極性をimaging cytometryおよびAIによる数万の画像解析の自動化によってRap1依存性を同定した。さらにRap1はDOCK2/Racによるアクチン骨格の成長(pseudopod)に依存してC3G/RasGRP2が活性しRap1の活性化を誘導することが明らかになった。

（1）阐明了调节整联蛋白的分子之间的细胞内结合动力学和粘附诱导：在细胞外LFA1的嵌合分子和细胞内α4β1，α4β7和αIIBβ3的嵌合分子之后，制备并引入BAF细胞中，由单个成分进行了结合动力学。据表明，β7与talin1的结合最弱，与β7的结合，其中高亲和力的细胞外LFA1用MAB24诱导，而细胞内区域（CT）被β2和β1，β7取代。（2）使用实验系统，该系统在滚动，瞬时停滞和稳定停滞中经历动力学变化，我们分析了基因缺陷型T细胞，该细胞表明Talin1，Kindlin3，Rap1a/Rap1a/Rap1b和Rap1 Activators（RasgrP2，C3G）对于CCL21诱导的停滞至关重要。 RAP1亲和力探针，Halotag-Talin1，敲入小鼠衍生的T细胞用于激活RAP1，从灌注捕获中激活RAP1，对基因缺陷型T细胞的分析表明，Rap1和Talin1是稳定滚动（降低速度）所必需的，但是Kindlin-3是不需要的，而RAP1，Talin1，Talin1和Kindlin-3是必需的。（3）确定细胞极性和控制细胞粘附和迁移的过程。从上一年的分析结果中，通过使用成像细胞仪和AI对数十万图像的图像分析来鉴定由于与粘附非依赖性CCL21引起的T细胞的细胞极性。此外，揭示了RAP1根据DOCK2/RAC激活C3G/RASGRP2，具体取决于肌动蛋白骨骼（Pseudopod）的生长，并诱导RAP1的激活。