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Research Results 研究成果

细胞质の流动性を変化させて细胞が运动する仕组みを解明

2021.01.21
研究成果Life & HealthPhysics & Chemistry

 免疫系细胞や始原生殖细胞などの高い运动性を示す细胞は、ブレブ(叠濒别产)と呼ばれる细胞膜の突起构造を形成して、细胞外マトリックスと呼ばれるタンパク质の网目の中をくぐり抜けながら、体内を移动することが知られています。しかしながら、これらの细胞がどのようにしてブレブを形成するかについては、不明な点が多く残されていました。
 今回、九州大学大学院理学研究院の池ノ内顺一教授、青木佳南特任助教らの研究グループは、细胞が局所的に细胞质の流动性を上昇させることで、ブレブを形成することを明らかにしました。
 ブレブが形成され拡大する际には、细胞质が流入し、その圧力によって细胞膜が押し広げられます。细胞质の圧力を効率良くブレブの拡大に利用するためには、これからブレブを形成する领域において局所的に细胞质の流动性を上昇させる一方で、细胞质の圧力が逃げないようにブレブ以外の领域の细胞质の流动性を上昇させないようにする必要があります。このように细胞质の局所において流动性の不均一さを生み出す仕组みが存在することが、今回の研究で初めて明らかになりました。これは、従来の「细胞质は均质な溶液である」という教科书の记载を书き换える発见です。また、悪性度の高い癌细胞はブレブを形成して体内を浸润?転移をすることが知られており、今回の発见は癌の浸润?転移の新たな予防法や治疗法を开発する上で基础となる知见です。
 本研究成果は、2021 年 1 月 20 日(水)午後 7 時(日本時間)に英国科学雑誌『Nature Communications』に掲載されました。

本研究は、文部科学省 日本学術振興会 科学研究費、日本医療研究開発機構 革新的先端研究開発支援事業「AMED-PRIME」(画期的医薬品等の創出をめざす脂質の生理活性と機能の解明)等の支援を受けて行われました。

 

细胞内に导入した粒子の动きからブレブの拡大期に细胞质の流动性が上昇することを见出しました。

拡大期のブレブ(黒矢印)と退缩期のブレブ(白矢印)では、细胞质の流动性が変化するだけでなく、细胞质中のタンパク质の组成が异なることを见出しました。

研究者からひとこと
细胞膜が急速に拡大する仕组みについて着目して开始した研究でしたが、研究の过程で、细胞质の流动性の変化や小胞体の関与など、予想外な知见が得られました。画像データの解析では、システム情报科学研究院の内田诚一先生、原田翔太大学院生にご协力いただきました。

论文情报

タイトル:
着者名:
Kana Aoki, Shota Harada, Keita Kawaji, Kenji Matsuzawa, Seiichi Uchida & Junichi Ikenouchi
掲载誌:
Nature Communications 
顿翱滨:
https://doi.org/10.1038/s41467-020-20826-5
 

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