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

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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。