哺乳類上皮細胞における初期接着構造でのaPKCの機能解析

Atypical PKC (aPKC)は線虫やショウジョウバエからヒトまで種を越えて保存されたセリンスレオニンキナーゼであり、様々な細胞極性の制御に関与している。哺乳類上皮においてaPKCは上皮特有の接着構造の構築に関わっていることが報告されているが、その分子メカニズムは未だ不明な点が多い。加えて、接着装置の形成過程は細胞骨格のダイナミックな再編成を伴うため、その解析は非常に困難なものである。我々は、上皮接着構造形成におけるaPKCの機能を探るとともに、細胞骨格に対するaPKCの機能的な関与について詳細に検討を行うことを目的として、Disc Confocal Live Cell Imagingのシステムを立ち上げた。これにより、GFP-actin導入細胞での極性化依存的なアクチン細胞骨格の時空間的な動的変化について、これまでにない高解像度での観察が可能となった。この解析を通じて、上皮細胞のコーティカルアクチンバンドルの後期発達過程に、特にコーティカルバンドルの前駆構造が拡張する過程において、aPKCのキナーゼ活性が必須な役割を担っていることが明らかとなった。また、非筋ミオシンはコーティカルアクチンバンドル形成に関与する事が知られているが、この後期課程において非筋ミオシンはaPKCの機能とは独立に、かつ相互反発的に機能していることも明らかとなった。これらの結果は、解析の困難であった接着構造形成の後期課程におけるaPKCの機能的な重要性についての新たな視点を与えると共に、アクチン細胞骨格の後期発達過程における新たな作用機序の存在を示唆している。現在、本内容をもとに論文投稿準備中である。

Atypical PKC (aPKC)は線虫やショウジョウバエからヒトまで種を越えて保存されたセリンスレオニンキナーゼであり、様々な細胞極性の制御に関与している。哺乳類上皮においてaPKCは上皮特有の接着構造の構築に関わっていることが報告されているが、その分子メカニズムは未だ不明な点が多い。加えて、接着装置の形成過程は細胞骨格のダイナミックな再編成を伴うため、その解析は非常に困難なものである。我々は、上皮接着構造形成におけるaPKCの機能を探るとともに、細胞骨格に対するaPKCの機能的な関与について詳細に検討を行うことを目的として、Disc Confocal Live Cell Imagingのシステムを立ち上げた。これにより、GFP-actin導入細胞での極性化依存的なアクチン細胞骨格の時空間的な動的変化について、これまでにない高解像度での観察が可能となった。この解析を通じて、上皮細胞のコーティカルアクチンバンドルの後期発達過程に、特にコーティカルバンドルの前駆構造が拡張する過程において、aPKCのキナーゼ活性が必須な役割を担っていることが明らかとなった。また、非筋ミオシンはコーティカルアクチンバンドル形成に関与する事が知られているが、この後期課程において非筋ミオシンはaPKCの機能とは独立に、かつ相互反発的に機能していることも明らかとなった。これらの結果は、解析の困難であった接着構造形成の後期課程におけるaPKCの機能的な重要性についての新たな視点を与えると共に、アクチン細胞骨格の後期発達過程における新たな作用機序の存在を示唆している。現在、本内容をもとに論文投稿準備中である。