単分子スペックル法によるアクチン重合モーター、mDia1の時空間的制御の解明

使用单分子散斑法阐明肌动蛋白聚合马达 mDia1 的时空控制

• 批准号: 06J02285
• 负责人: 東田 知陽
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J02285/
• 关键词: フオルミンファミリー; 一分子イメージング; アクチン重合; G蛋白質; 細胞骨格; mDia; 細胞シグナル; 細胞・組織; アクチン; 単分子スペックル法; ライブイメージング; 低分子量G蛋白質; Rho; フォルミン; 一分子計測; フォルミンファミリー; イメージング

本研究では,単分子スペックルイメージング法を用いて、Arp2/3複合体とならぶアクチン重合核形成促進因子であるフォルミン蛋白質の一つであるmDia1の細部内の生理機能を解明しようとしている。我々は、以前、GFP融合蛋白質mDia1がアクチン線維の伸長端に結合し移動するところを細胞内で可視化した。その後、mDia1が、細胞内アクチン単量体が一過性に増加することによって、アクチン重合核を形成し、プロセッシブにアクチン線維を伸長させることがわかった。これは、細胞内で急性にアクチン線維が崩壊された時の修復機構ではないかと考えている。(ジャーナルオブセルサイエンス誌発表)申請者は、引き続き、細胞が機械的刺激に反応し、アクチン細胞骨格を再構築する際に、上記のような活性化機構が働いているかどうか検討している。マイクロニードルを用いると、数秒で一過性のアクチン線維崩壊が誘導され、mDia1の活性化が起きることを確認した。mDia1の活性化はCa濃度上昇によっては起きず、チロシンリン酸化シグナル経路も介していないことが確かめられた。さらに、アクチン脱重合を阻害するLimキナーゼを強発現する細胞では、mDia1の活性化が阻害された。以上のように、申請者は、急速なアクチン濃度上昇によるmDia1の活性化機構が細胞が機械的刺激に反応し、迅速にアクチン線維を回復させるために働く新規のメカノトランスダクションの仕組みであると考えている。

In this study, the single molecule スペックルイメージング method uses いて and the Arp2/3 complex とならぶアクチン coincident nucleation The detailed physiological functions of the protein であるフォルミンpromoting factor of でであるmDia1 are explained by しようとしている. In the past, I used the GFP fusion protein mDia1 to visualize the movement of the extended end of the linear dimension of mDia1 into the cell and visualize it.その后、mDia1が、 intracellular アクチン単体がtransient にincrease plus することによって、 アクチン coincident nucleus を formation し, プロセッシブにアクチン line dimension を elongation させることがわかった.これは, intracellular acute にアクチン线dimensional がcollapse された时の Repair mechanism ではないかと考えている. (ジャーナルオブセルサイエンス志発 list) Applicant は, lead き続き, cell が mechanical stimulation に 応 し, アThe クチン cell skeleton を re-construction する记に, the above mentioned のような activation mechanism が働いているかどうか検検曰している. The use of マイクロニードルを uses いると, a few seconds of でででクチンline dimensional collapse が induction され, mDia1 activating がきることを confirmation した. Activation of mDia1 causes an increase in Ca concentration. The ンリン acidified シグナル経路も开していないことが正かめられた.さらに、アクチンDecoupling and blocking するLimキナーゼをStrengthening the appearance of cells では、mDia1 activating and blocking された. The above is the activation mechanism of the activation mechanism of the mDia1 and the mechanical stimulation of the cells and the reaction of the rapid concentration increase of the applicant. 、Quickly reply to the new rules of the line.カノトランスダクションの士组みであると卡えている.

项目成果

Actin turnover dependent fast dissociation of capping protein in the dendric nucleation actin network : evidence of frequent filament severing.

树突成核肌动蛋白网络中肌动蛋白周转依赖的帽蛋白快速解离：频繁丝断裂的证据。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Cell Biology 175
• 作者: Miyoshi I.;Isuji I.;Higasnida;C.;Hertzog;M.;Fujita;A.;Narumiya;S.;Scita;G.;Watanabe;N.
• 通讯作者: N.

G-actin regulates rapid induction of actin nucleation by mDial to restore cellular actin polymers.

G-肌动蛋白通过 mDial 调节肌动蛋白成核的快速诱导，以恢复细胞肌动蛋白聚合物。

• 发表时间: 2008
• 期刊: Journal of Cell Science 121
• 作者: Higashida;C.;Suetsugu;S.;Tsuji;T.;Monypenny;J.;Narumiya;S. and Watanabe;N.
• 通讯作者: N.

Systems Biology The Challenge of Complexity. Chapter : "A possible role of homeostasis between monomeric and filamentous actin in filament nucleation reveald by pharmacokinetic modeling."

系统生物学复杂性的挑战。

• 发表时间: 2009
• 作者: Watanabe. N.;Higashida;C.
• 通讯作者: C.

Cdc42 and Rac family GTPases regulate mode and speed but not direction of primary fibroblast migration during PDGF-dependent chemotaxis

Cdc42 和 Rac 家族 GTPases 在 PDGF 依赖性趋化过程中调节原代成纤维细胞迁移的模式和速度，但不调节方向

• 发表时间: 2009
• 期刊: Molecular and Cellular Biology
• 影响因子: 5.3
• 作者: Monypenny;J.;Zicha;D.;Higashida;C.;Oceguera-Yanez;F.;Narumiya;S. and Watanabe;N.
• 通讯作者: N.

An order of magnitude faster AIP1-associated actin disruption than nucleation by the Arp2/3 complex in lamellipodia.

AIP1 相关肌动蛋白的破坏速度比片状伪足中 Arp2/3 复合物的成核速度快一个数量级。

• 发表时间: 2009
• 期刊: PLoS ONE 4
• 作者: Tsuji;T.;Miyoshi;T.;Higashida;C.;Narumiya;S.;Watanabe;N.
• 通讯作者: N.