移動細胞先導端におけるアクチン動的システムの時空的制御機構

迁移细胞前沿肌动蛋白动力系统的时空控制机制

基本信息

批准号：
17049002
负责人：
水野健作
金额：
$ 3.52万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

移動細胞の先導端にはラメリポディアとよばれるアクチン骨格を主成分とする生体ナノシステムが形成され、細胞運動を制御するマシーナリーとして機能する。アクチン脱重合因子であるコフィリンはアクチン脱重合因子としてアクチン繊維の脱重合を促進するはたらきがあると考えられているが、一方、細胞内では、EGF等の刺激によるアクチン重合ならびにラメリポディアの形成と伸長に必要であることが知られている。このような刺激依存的な細胞内アクチン重合の促進のメカニズムとしては、コフィリンによるアクチンモノマーの供給が必要であるという説と、コフィリンによるアクチン切断によってプラス端が創出されることが必要であるという2つの説があり、コフィリンの基本的な役割が不明である。私たちは、細胞質で局所的に発光させたDronpa-アクチンの蛍光の減少速度を測定することによって、生細胞内のGアクチン/Fアクチン量を定量化し、コフィリンは細胞質アクチンモノマーの半分以上の産生に寄与していることを明らかにした。また、細胞先導端ラメリポディアにおけるアクチンモノマーの取り込み速度は細胞質におけるアクチンモノマープールのサイズに依存することを明らかにした。さらに、EGF刺激による細胞先導端へのアクチンモノマーの取り込みは、コフィリンが不活性化した細胞では抑制されるが、アクチンモノマーをマイクロインジェクトすることによって抑制されなくなることを見出した。以上の結果から、コフィリンは、アクチン繊維プラス端の創出によるのではなく、アクチンモノマーを細胞質に大量に供給することによって、刺激依存的な細胞内アクチン重合とラメリポディア形成に寄与していることを明らかにした。

主要由肌动蛋白骨骼组成的生物纳米系统在迁移细胞的前缘形成，并作为控制细胞运动的机械作用。 Cofilin是一种肌动蛋白解聚因子，被认为是肌动蛋白解聚因子，它促进肌动蛋白纤维的解聚，但众所周知，通过刺激EGF和lamellipodia的形成和扩展，众所周知，在细胞中，必不可少的细胞中必不可少。有两种理论，即促进依赖刺激的细胞内肌动蛋白聚合的机制是，必须通过cofilin供应肌动蛋白单体的供应，并且cofilin通过肌动蛋白裂解是必要的，而cofilin的基本作用是尚不清楚的。我们通过测量细胞质中局部发光dronpa-actin的荧光速率来量化活细胞中的G-肌动蛋白/F-肌动蛋白的量，表明Cofilin有助于产生超过一半以上的细胞质肌动蛋白肌动蛋白单体。还发现，细胞定向的薄片中肌动蛋白单体的摄取速率取决于细胞质中肌动蛋白单体池的大小。此外，发现在cofilin被灭活的细胞中抑制了肌动蛋白单体在细胞前缘的摄取，但不再因对肌动蛋白单体的显微注射而抑制。从上述结果中可以揭示出Cofilin通过大量为细胞质提供大量肌动蛋白单体而不是通过产生肌动蛋白纤维加末端来促进依赖性的细胞内肌动蛋白聚合和层状脂蛋白形成。