５－２

助成番号 140650
研 究 成 果 報 告 書（国立情報学研究所の民間助成研究成果概要データベース・登録原稿）
研究テーマ（和文） ＡＢ

新規創傷治癒モデルを用いた表皮組織再構築の分子メカニズムの解析

研究テーマ（欧文） ＡＺ

Molecular mechanisms of collective cell movement during epidermal wound healing

研究氏
代
表名
者

ｶﾀｶﾅ ＣＣ姓）シンドウ名）アサコ

研究期間 Ｂ

２０１４ ～ ２０１６ 年

漢字 ＣＢ

進藤麻子

報告年度 ＹR

２０１６ 年

Asako

研究機関名

名古屋大学大学院理学研究科

ﾛｰﾏ字 ＣＺ Shindo

研究代表者 ＣＤ
所属機関・職名

名古屋大学大学院理学研究科・助教

概要 ＥＡ (600 字～800 字程度にまとめてください。)
本研究では、発生生物学でモデル動物として用いられているアフリカツメガエル胚の体表に微小な創傷を作成し、その閉鎖を担う創傷周囲の細胞移動と形態変化の制御メカニズムを分子細胞生物学的に解析した。申請者の過去の研究や、それまでの先行研究から、胚性組織の創傷閉鎖のような細胞集団の運動を要する現象は、正常な胚発生過程で見られる組織の形態形成を担う細胞集団運動と共通のメカニズムによって制御されると考えられていた。特に、細胞運動の駆動力として、細胞骨格アクチンとモーター蛋白質ミオシンの複合体、アクトミオシンの機能が着目されていたが、その制御機構や、アクトミオシン以外の細胞の駆動力に関してはほとんどが不明であった。
本研究では、創傷閉鎖における新たな細胞の駆動力として細胞骨格セプチンの機能を見出した。申請者の過去の発生生物学研究において、セプチンがアクトミオシンの細胞内における局在を制御することがわかっていたことから、創傷閉鎖においても同様の制御があると予想された。しかし、セプチンをノックダウンした際、意外にもアクトミオシンの細胞内局在に顕著な異常は見られなかった。一方で、創傷閉鎖の駆動力としては着目されていなかった、もう一つの主要な細胞骨格である微小管の局在にセプチンが必須であることが判明した。現在、セプチンと微小管の関係に着目した創傷閉鎖機構をまとめた論文を準備中である。
計画当初、セプチンとアクトミオシンの制御機序として、発生生物学分野で明らかになっていた非古典的 Wnt シグナルである平面内細胞極性経路の役割を予想していた。そこで、平面内細胞極性経路を構成する複数の蛋白質をそれぞれノックダウンし、創傷閉鎖過程を観察した。その結果、同じ平面内細胞極性経路を構成する蛋白質でも創傷閉鎖に必要なものと必要でないものが存在することを見出した。これは正常な発生過程に見られる現象とは異なる興味深い結果であった。現在、創傷閉鎖に影響を及ぼす平面内細胞極性経路構成蛋白質の、上述のセプチンと微小管、およびアクトミオシンの機能に対する必要性を検証中である。
上述のように、当初想定した通りの結果ではないが、意外な結果が得られ、今後の研究の発展の基礎が得られた。
特に、平面内細胞極性経路の役割に関しては、予想よりも複雑な機構があることがわかり、現在も研究は継続中であるが、セプチンと微小管の関係については論文の準備中であることもあり、一定の成果が得られたと考えている。また、本研究内容については、以下の国際学会１、２で口頭発表、３でポスター発表を行っている。
1.
The Company of Biologists, Workshop, “Intercellular interactions in context: towards a mechanistic
understanding of cells in organs”, Wiston, イギリス, 2017 年 2 月
2.
Gordon Research Conference, Cell Contact and Adhesion, Andover, NH, アメリカ, 2015 年 6 月
3.
Gordon Research Conference, Directed Cell Migration, Galveston, TX, アメリカ, 2017 年 1 月

キーワード ＦＡ

創傷閉鎖

セプチン

平面内細胞極性経路（以下は記入しないでください。）
助成財団ｺｰﾄﾞ ＴＡ

研究課題番号 ＡＡ

研究機関番号 ＡＣ

シート番号- 1 -アクトミオシン発表文献（この研究を発表した雑誌・図書について記入してください。）
論文標題ＧＢ
雑誌

著者名 ＧＡ
ページ ＧＦ

雑誌名 ＧＣ～発行年 ＧＥ

巻号 ＧＤ

論文標題ＧＢ
雑誌

著者名 ＧＡ
ページ ＧＦ

雑誌名 ＧＣ～発行年 ＧＥ

巻号 ＧＤ

論文標題ＧＢ
雑誌

著者名 ＧＡ
ページ ＧＦ

雑誌名 ＧＣ～発行年 ＧＥ

巻号 ＧＤ

発行年 ＨＤ

総ﾍﾟｰｼﾞ ＨＥ

発行年 ＨＤ

総ﾍﾟｰｼﾞ ＨＥ

著者名 ＨＡ
図書

書名 ＨＣ
出版者 ＨＢ
著者名 ＨＡ

図書

書名 ＨＣ
出版者 ＨＢ

欧文概要 ＥＺ

Epithelial wound repair in an embryonic tissue depends on a collective cell movement thatinvolves change in cell shape. Despite the known functional of the actomyosin purse-string at thewound margin as a driving force for the wound closure, it is unclear how the rapid constriction occur sand the synchronous cell shape change cooperates with the actomyosin networks. We have focusedon the role of cytoskeletal element septins, known regulator of intracellular actomyosin distribution,using Xenopus laevis embryo at the neurulation. We found that depletion of septins with morpholino
antisense oligonucleotide inhibits a rapid wound closure showing slower cell edges constriction at thewound margin, and attenuating the cell shape change. Interestingly, the accumulation ofphosphorylated myosin light chain at the wound margin was relatively normal in the knockdownembryos, instead, the microtubule bundles along the cell cortices, which normally aligned
perpendicular to the wound margin, were disrupted. Additionally, the microtubule filaments fail ed toattach tightly to the cell membrane in the knockdown embryos. Furthermore, disruption of microtubulefilaments with nocodazole inhibits the wound edge constriction without affecting actomyosin
accumulation at the wound margin. Our findings raise the possibility that actomyosin purse-string at
wound margin requires proper microtubule reorganization at the cell cortices depend on septins toshow the rapid cell behavior after wounding.

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