分離培養破骨細胞の基質からの離脱に対するポドゾーム接着構造の動態解析

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骨吸収機能という特異的な性質を持つ破骨細胞は、骨粗鬆症治療薬や骨補填剤などの開発の段階で特性評価の指標とされることも多いが、その接着機構は未だ不明な点が多い。本研究は分離培養破骨細胞の細胞骨格の動態変化を明らかにし、機能制御機構を形態学的に明らかにするために行うものである。当該年度では分離培養破骨細胞におけるポドゾームおよびアクチンリングの接着へのかかわりを明らかにするため、これらの細胞骨格の形態変化を遺伝子工学的手法、分子細胞生物学的手法を用いて検証した。研究実施計画に基づき、生きたままの分離培養破骨細胞を採取しGFP-タグを付与したアクチンベクターを導入した後、アクチン細胞骨格の動態を観察した。結果、アクチンの重合と脱重合により独立した個々のポドソームが融合しアクチンリングを形成していく様子について、タイムコースを含めて可視化することができた。これにより、アクチンベルトは比較的安定した構造物であるが、全体として個々の独立したポドゾームは消失しやすいことが明らかにされた。また、セルシェアリングを用いた細胞骨格の観察と立体構築によりポドゾーム接着構造を三次元的に解析することで、ポドゾームを構成するアクチン線維の一部が背側膜の一部を維持していることや、ポドゾームにおけるアクチン線維の重合方向が形態学的に明らかになった。さらに、クラスリンプラークの存在は接着側の細胞膜におけるレセプター・リガンド複合体の形成の場を供給する可能性と、細胞接着の両方に関与している可能性が示唆された。