細胞の形態と運動性を制御する細胞センシング機構

控制细胞形态和运动的细胞传感机制

• 批准号: 13GS0010
• 负责人: 水野 健作
• 金额: $ 223.39万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Creative Scientific Research
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13GS0010/
• 关键词: アクチン細胞骨格; 細胞運動; 細胞極性; LIMキナーゼ; コフィリン; Slingshot; 血管新生; VEGF; カルシニューリン; アポトーシス; ホスフォターゼ; 細胞質分裂; PI3キナーゼ; インスリン; ホスファターゼ; TESK; 神経成長円錐; Sprouty; ケモカイン; Rac; GFP; LIMK

アクチン細胞骨格の再構築は細胞の形態変化、移動、分裂などにおいて重要な役割を果たしている。本研究では、LIMキナーゼ(LIMK)とSlingshot(SSH)によるコフィリンのリン酸化、脱リン酸化経路を中心に、細胞骨格を制御するシグナル伝達機構の解明と、細胞運動、形態変化を時間的、空間的に統御するシステムの解明を目的に研究を行い、以下の結果を得た。1)ケモカインによるT細胞の遊走におけるコフィリンのリン酸化の時間的、空間的制御の重要性を解明した。細胞遊走因子SDF1によるJurkat細胞の刺激において、コフィリンの一過的なリン酸化の誘導、SSH1とコフィリンの先導端への集積を明らかにした。また、LIMK1、コフィリンの発現抑制は細胞運動、遊走を抑制したが、SSH1の発現抑制は遊走のみを抑制した。LIMK1、SSH1、コフィリンのsiRNA細胞のタイムラプス観察の結果、LIMK1はラメリポディア形成能により,コフィリンはアクチン再編成能により、細胞運動に必須であり、SSH1は膜突起を一方向に制限することにより、細胞の極性形成と方向性のある運動(遊走)に必須であることを解明した。2)LIMK1を活性化する新たなシグナル経路を解明した。血管新生因子であるVEGFによる血管内皮細胞のアクチン骨格再編成、運動能促進において、LIMK1の活性化が必要であることを示した。また、p38MAPキナーゼの下流で活性化されるMAPKAPK-2によりLIMK1がリン酸化,活性化されることを見出した。リン酸化部位を変異したLIMK1はVEGFによる血管内皮細胞の運動と管腔形成を阻害することを見出し,本シグナル経路の重要性を解明した。3)SSH1はFアクチンとの結合によって活性化されることを報告したが、今年度はSSH1分子内の3カ所のFアクチン結合部位を同定し、活性化に必要な領域を同定した。

The reconstruction of cell skeleton is related to the morphological transformation, migration and division of cells. This study is aimed at understanding the mechanism of cellular communication, cell movement, morphological change, temporal and spatial control of cellular communication in the context of LIM (LIMK) and Slingshot(SSH). 1) The importance of temporal and spatial control of T cell migration and acidification was clarified. Cell migration factor SDF1 stimulates Jurkat cells, induces cell acidification, and accumulates cell precursors. The expression inhibition of SH1, SH1, SH1 and SH1 is cell movement and migration inhibition. The results of the observation of LIMK1, SSH1, and the siRNA cells in Kofurin are explained. LIMK1 is required for the formation of RNA and RNA, and Kofurin is required for the recombination of RNA, which is necessary for cell movement. SSH1 is restricted by membrane protrusions in one direction. It is necessary for the formation of cell polarity and directional movement (migration). 2)LIMK1 is activated and the new circuit is explained. Angiogenesis factors such as VEGF, angiogenesis of vascular endothelial cells, and exercise can promote angiogenesis and activation of LIMK1. MAPKAPK-2 is activated in the downstream of p38MAP and LIMK1 is acidified. The importance of VEGF in vascular endothelial cell motility and lumen formation was clarified by the discovery of different sites of VEGF in LIMK1. 3) The binding sites of SSH1 and the necessary regions for activation were determined.

项目成果

Calcium signal-induced cofilin dephosphorylation is mediated by slingshot via calcineurin

• DOI: 10.1074/jbc.m411494200
• 发表时间: 2005-04-01
• 期刊: JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 4.8
• 作者: Wang, Y;Shibasaki, F;Mizuno, K
• 通讯作者: Mizuno, K

水野健作(分担): "細胞骨格と細胞運動"シュプリンガー・フェアラーク(竹縄忠臣編). 221 (2002)

Kensaku Mizuno（撰稿人）：“细胞骨架和细胞运动”Springer-Verlag（竹轮忠臣编辑）221（2002）。

R.Niwa, et al.: "control of actin reorganization by slingshot, a family of phosphatases that dephosphorylate ADF/cofilin"Cell. 108・2. 233-246 (2002)

R. Niwa 等人：“通过弹弓（ADF/cofilin 去磷酸化的磷酸酶家族）控制肌动蛋白重组”Cell。108・2。

J.Toshima, et al.: "Cofilin phoshory lation and actin reorganization activities of testicular protein kinase 2"J.Biol.Chem.. 276・33. 31449-31458 (2001)

J. Toshima 等：“睾丸蛋白激酶 2 的丝动蛋白磷酸化和肌动蛋白重组活性”J. Biol. 276・33 (2001)。

A pathway of neuregulin-induced activation of cofilin-phosphatase Slingshot and cofilin in lamellipodia.

• DOI: 10.1083/jcb.200401136
• 发表时间: 2004-05-24
• 期刊: The Journal of cell biology
• 作者: Nagata-Ohashi K;Ohta Y;Goto K;Chiba S;Mori R;Nishita M;Ohashi K;Kousaka K;Iwamatsu A;Niwa R;Uemura T;Mizuno K
• 通讯作者: Mizuno K