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細胞外マトリックスの硬さ依存的な脂肪細胞分化機構の解明

阐明依赖于细胞外基质硬度的脂肪细胞分化机制

基本信息

批准号：
15J02241
负责人：
黒田美都
金额：
$ 1.6万
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：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、細胞外マトリックス(ECM)の硬さという物理的な要因が組織幹細胞の分化方向性を調節していることが明らかになってきた。特に、ECMが軟らかいほど脂肪細胞へと分化しやすくなることが知られている。軟らかいECM上で間葉系幹細胞が脂肪細胞へと分化しやすくなる仕組みを明らかにするため、細胞とECMの接着領域に存在するタンパク質ビンキュリンに着目して研究を進めてきた。これまでの研究によって、硬い基板上でビンキュリンがアクチン繊維親和型へと構造変化し、そのことにより転写因子YAPの核局在亢進を介して脂肪細胞への分化が抑制されていることが示唆されている。そこで、ビンキュリンの構造変化に必要なSORBSファミリータンパク質ビネキシン(SORBS3)とCAP(SORBS1)の役割について調べるため、まずビネキシンとCAPの発現を抑制した間葉系幹細胞株を樹立した。ビネキシンとCAPはいずれも界面活性剤不溶性で評価されるビンキュリンの構造変化に必要であることがわかった。また、いずれのタンパク質も硬い基板上における転写因子YAPの核局在亢進に必要であることがわかった。最後に細胞分化に与える影響についても調べたところ、CAPはビンキュリン同様に、硬いECM上での脂肪細胞への分化を抑制した。一方ビネキシンは、予想に反して、脂肪細胞への分化を促進した。以上の結果より、ビンキュリン-SORBSタンパク質複合体はECMの硬さ感知および細胞運命の調節に重要な役割を果たしていることが明らかになった。またビネキシンは転写因子YAPとは独立して脂肪細胞への分化を促進する機能を持つことを新規に見出した。

In recent years, extracellular differentiation (ECM) has become an important factor in the regulation of differentiation orientation of tissue stem cells. In particular, the ECM is soft and differentiated into adipocytes. Mesenchymal stem cells on the soft tissue ECM differentiate into adipocytes, and further research is needed on the existence of mesenchymal stem cells in the tissue ECM and in the adhesion domain. This study was conducted on a hard substrate, which was characterized by a structural shift in the expression of YAP, a nuclear factor that mediates the hyperregulation of adipocyte differentiation and inhibition of adipocyte differentiation. The structure of SORBS3 and CAP(SORBS1) is necessary for the structural transformation of SORBS3 and CAP, and the development of SORBS3 and CAP is inhibited. The structure of the polymer is necessary to improve the solubility of the polymer. In addition, the core of the YAP is required to be prepared on the hard substrate. Finally, the differentiation of adipocytes was inhibited by CAP and ECM. A party to the development of the disease, in order to reverse, adipocyte differentiation to promote The results of the above study indicate that the protein complex is an important component of ECM hard-sensing and cell fate regulation. In addition, Vikisin has made new regulations to support the function of the transcription factor YAP and its independent function in promoting the differentiation of adipocytes.