筋細胞における細胞骨格分子シンクロナイゼーションによる張力・機能発現連関-機械的刺激応答分子シャペロンを鍵因子として-

本研究の目的は、筋とくに横紋筋細胞の形態・動態・運動を決定する細胞骨格及びそれらのシャペロン分子αB-クリスタリン(αB)に注目し、両者を可視化し、細胞・分子の動的画像から分子シンクロナイゼーション様態を解析することである。昨年度は、三つの細胞骨格系が基本的に独自に調節されている筋芽細胞を中心に細胞動態、細胞骨格動態の可視化、機械刺激応答について解析した結果、微小管はαB-SE細胞(αB過剰発現細胞)で多くαBは微小管の安定化に関与しており、2)αB-AS細胞(αB発現抑制細胞)の運動速度はαB-SE細胞に比較して不安定であることを報告した。また細胞の動的解析から、3)機械的刺激に対する応答は細胞種、形態に特異的であるようにみえ、肝細胞や腎細胞に比較し筋芽細胞は分化前から運動性が低く、アクチンと微小管の間にtensegrityモデルのような緊張関係が強いことを報告した。本年度は、ヒトαB cDNAのN末にリンカーをはさみGFP(pEGFP-C1)-αB融合タンパク質を作成し、COS-7細胞に導入し、発現と局在を確認した。鶏8日胚より調整した心筋細胞に導入し、収縮とともに横紋状のパターンを形成する様子が観察された。またアクチン・チューブリンのGFP-融合タンパク質を心筋細胞に発現させ、その動態を観察した。収縮する細胞内でアクチンは横紋構造を示した。微小管は細胞の長軸方向に発達したが、心筋の収縮とともに一部横紋構造を形成した。「動(収縮)=機能」の粋である心筋細胞において、動態基盤を構成しているアクチン及び微小管のダイナミクスを生細胞で示すことができた。世界で初めて微小管の横紋形成を生きた細胞で示した。またαBのGFP融合タンパク質の細胞内での横紋様動態を示すことができた。今後、横紋構造の破壊・再構築機構を解析し、GFP融合タンパク質で可視化した横紋構造を可視化したい。

本研究の目的は、筋とくに横紋筋細胞の形態・動態・運動を決定する細胞骨格及びそれらのシャペロン分子αB-クリスタリン(αB)に注目し、両者を可視化し、細胞・分子の動的画像から分子シンクロナイゼーション様態を解析することである。昨年度は、三つの細胞骨格系が基本的に独自に調節されている筋芽細胞を中心に細胞動態、細胞骨格動態の可視化、機械刺激応答について解析した結果、微小管はαB-SE細胞(αB過剰発現細胞)で多くαBは微小管の安定化に関与しており、2)αB-AS細胞(αB発現抑制細胞)の運動速度はαB-SE細胞に比較して不安定であることを報告した。また細胞の動的解析から、3)機械的刺激に対する応答は細胞種、形態に特異的であるようにみえ、肝細胞や腎細胞に比較し筋芽細胞は分化前から運動性が低く、アクチンと微小管の間にtensegrityモデルのような緊張関係が強いことを報告した。本年度は、ヒトαB cDNAのN末にリンカーをはさみGFP(pEGFP-C1)-αB融合タンパク質を作成し、COS-7細胞に導入し、発現と局在を確認した。鶏8日胚より調整した心筋細胞に導入し、収縮とともに横紋状のパターンを形成する様子が観察された。またアクチン・チューブリンのGFP-融合タンパク質を心筋細胞に発現させ、その動態を観察した。収縮する細胞内でアクチンは横紋構造を示した。微小管は細胞の長軸方向に発達したが、心筋の収縮とともに一部横紋構造を形成した。「動(収縮)=機能」の粋である心筋細胞において、動態基盤を構成しているアクチン及び微小管のダイナミクスを生細胞で示すことができた。世界で初めて微小管の横紋形成を生きた細胞で示した。またαBのGFP融合タンパク質の細胞内での横紋様動態を示すことができた。今後、横紋構造の破壊・再構築機構を解析し、GFP融合タンパク質で可視化した横紋構造を可視化したい。