LINC複合体による、核膜を介したメカノトランスダクション分子メカニズムの解明

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細胞は、細胞外基質や隣接する細胞から物理的圧力を受ける。このような外的な力は、核に伝達され、胚発生や細胞分化、がんの進展など、細胞の運命決定に大きな影響を与える。また近年、力の受容に関する研究が進み、核が力学刺激を受容するメカノセンサーとして機能することが明らかになってきた。力学刺激を核へ伝達するメカニズムとして、核膜孔を介した力学刺激依存性のタンパク質輸送による伝達経路が広く知られている。このような力学刺激伝達経路に加えて、2枚の核膜をともに貫通するLINC複合体も、核内への力学刺激の伝達に機能することが明らかになってきている。さらに、LINC複合体が核膜孔を介した物質輸送を制御することや、LINC複合体およびその関連因子が、機械的ストレスのかかる組織において筋ジストロフィーや心筋症などの発症に関与することが示されてきた。しかし、LINC複合体がどのように力学刺激を核へ伝達するのか、その分子メカニズムは未解明である。そこで、本研究では、LINC複合体が、どのように核膜をまたぐ力学刺激の伝達に機能するのか、その分子メカニズムの解明を目指す。これまでに、私たちはLINC複合体が細胞運動に必須であること、ゴルジ体構築にも寄与することなどを見出していた。これらの結果は、LINC複合体が、既知の力学刺激の伝達経路とは逆方向、つまり核から細胞骨格への力学情報の伝達にも寄与することを示唆する。そこで本年度は、LINC複合体が細胞力学作用に担う機能を解析することにより、LINC複合体が、細胞膜から核への力学刺激の伝達だけでなく、細胞骨格を利用して、核と細胞質（あるいは核と細胞膜）の間において双方向性の力学情報の伝達に機能していることを明らかにした。