細胞外環境の機械的加工による接着斑メカノセンシング機構の解明

通过细胞外环境的机械修饰阐明粘着斑机械传感机制

• 批准号: 22K06196
• 负责人: 西村 有香子
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06196/
• 关键词: 微小管; 接着斑; メカノセンシング; 細胞外基質

生体内の細胞は、周囲の機械的刺激を感知して細胞内シグナル伝達を変動させることで、細胞運動や組織の形態形成などを制御する。この機械的刺激の知覚はメカノセンシング機構と定義され、外環境と内部構造を繋ぐ膜貫通型受容体インテグリン複合体（接着斑）の機能を必要とする。しかしこの高次構造体が、機械的刺激を感知するメカノセンサーとして作用する仕組みには不明な点が多い。本研究は、この接着斑メカノセンサーの作用機構と生理的意義の解明を目指し、申請者がこれまでに明らかにした「微小管による接着斑ターンオーバーの促進メカニズム」が、接着斑のメカノセンサー機能を制御する機構を体系的に解明する。本年度は、RhoAの活性化因子であるGEF-H1が微小管を介して細胞内張力を制御するメカニズムについて注目し解析を行った。顕微鏡下での高解像度ライブイメージングにより、微小管、GEF-H1と、細胞内張力を司る因子群（RhoGTPases、アクチン、ミオシン分子、接着斑構成分子）についてどのような相関関係が見られるかを解析した。また、細胞外環境からの機械的刺激をコントロールするための実験系について検討した。その結果いくつかの細胞株において、硬軟度グラディエントを持った細胞外基質上で極性を持った細胞移動（デュロタキシス）が観察された。これらの細胞においてはメカノセンシング機構による細胞移動が誘導されていると考えられる。現在、デュロタキシスを起こしている細胞内での分子ダイナミクスを解析するため、高解像度ライブイメージングを試みている。

Raw の cells in the body は, zhou 囲 の mechanical stimulation を perception し て in cells シ グ ナ ル 伝 da を - move さ せ る こ と で や, cell movements の morphogenetic な ど を suppression す る. こ の mechanical stimulation の know 覚 は メ カ ノ セ ン シ ン グ institutions と definition さ れ internal structure, external environment と を 繋 ぐ transmembrane type by let body イ ン テ グ リ ン complex (spot) then の function を necessary と す る. し か し こ の higher order constructs が, mechanical stimulation を perception す る メ カ ノ セ ン サ ー と し て role す る blackstone group み に は unknown な が い more. は, this study こ の then spot メ カ ノ セ ン サ ー の institutions と physiological significance の interpret を refers し, applicants が こ れ ま で に Ming ら か に し た "tiny tube に よ る then spot タ ー ン オ ー バ ー の promote メ カ ニ ズ ム" が, then spot の メ カ ノ セ ン サ ー function を suppression す る institutions を system に interpret す る. This year は, RhoA の activation factor で あ る GEF - H1 が tiny tube を interface し tension を て cell suppression す る メ カ ニ ズ ム に つ い analytical line を っ て attention し た. 顕 micro microscopically で の high resolution ラ イ ブ イ メ ー ジ ン グ に よ り, tiny tubes, GEF - H1 と tension を, cell division る factor group (RhoGTPases, ア ク チ ン, ミ オ シ ン, then spot constitute molecules) に つ い て ど の よ う な phase masato masato wearing が ら れ る か を parsing し た. Youdaoplaceholder0, extracellular environment に ら, mechanical stimulation of をコ をコ トロ トロ するため するため するため, laboratory に, て検, て検 て検 て検 to investigate た. そ の results い く つ か の cell lines に お い て, hard softness グ ラ デ ィ エ ン ト を hold っ た で polarity を hold on extracellular matrix っ た cellular mobile (デ ュ ロ タ キ シ ス) が 観 examine さ れ た. こ れ ら の cells に お い て は メ カ ノ セ ン シ ン グ institutions に よ る cellular mobile が induced さ れ て い る と exam え ら れ る. Now, デ ュ ロ タ キ シ ス を up こ し て い る intracellular で の molecular ダ イ ナ ミ ク ス を parsing す る た め, high resolution ラ イ ブ イ メ ー ジ ン グ を try み て い る.

项目成果

Cross-talk between focal adhesions and microtubules in directed cell migration

定向细胞迁移中粘着斑和微管之间的串扰

• 发表时间: 2023
• 作者: 西村有香子;Tasaneeya Kuboki;木戸秋悟;茂木文夫
• 通讯作者: 茂木文夫

A cross-talk between microtubules and focal adhesions regulates dynamics of actin cytoskeleton

微管和粘着斑之间的串扰调节肌动蛋白细胞骨架的动力学

• 发表时间: 2022
• 作者: Kimura Kenji;Motegi Fumio;Fumio Motegi;茂木文夫;茂木文夫;西村有香子;西村有香子
• 通讯作者: 西村有香子

Mechanobiology Institute(シンガポール)

机械生物学研究所（新加坡）