細胞集団移動を制御する接着因子動態―ZO-1の動的局在変化を発見―

ad

2026-05-15 京都大学

京都大学の青木一洋教授らの研究グループは、上皮細胞が集団で移動する際、細胞間接着タンパク質ZO-1が動的に局在を変化させる仕組みを発見した。発生や創傷治癒、がん浸潤では細胞集団が協調して移動する必要があるが、その制御機構には未解明な点が多かった。研究では蛍光イメージングなどを用い、細胞内シグナルERKの活性化波が細胞間を伝播すると、通常は細胞接着部位に存在するZO-1が細胞底面の接着構造「ポドソーム」へ一時的に移動することを確認した。ポドソームに集積したZO-1は、細胞外基質への力の発生や基質分解を促進し、浸潤的な細胞移動を高めていた。またZO-1はERK活性化波そのものの形成にも関与し、細胞集団移動を双方向的に制御していた。本成果は、ZO-1を静的な接着因子ではなく、細胞状態に応じて機能を切り替える動的制御因子として位置づけるものであり、組織形成や創傷修復、がん転移機構の理解深化に貢献すると期待される。

細胞集団移動を制御する接着因子動態―ZO-1の動的局在変化を発見―
細胞集団移動におけるZO-1の動的局在変化のイメージ図。ERK活性化の波が細胞集団内を伝わり、細胞間接着部位に存在するZO-1が細胞底面のポドソームへ一時的に移動する。ポドソームに集積したZO-1は、細胞外基質への力の発生や基質分解を促し、細胞の浸潤的な移動を調整する。

<関連情報>

ZO-1はERK活性化波に乗って頂端接着複合体とポドソームの間を移動する ZO-1 shuttles between apical junctional complexes and podosomes by riding ERK activation waves

Sayuki Hirano,Yohei Kondo,Asayuki Kitajima,Noriyuki Kinoshita,Tetsuhisa Otani,Mikio Furuse,Naoto Ueno & Kazuhiro Aoki
Nature Communications  Published:09 May 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-72840-8  Unedited version

Abstract

Collective cell migration is essential in various physiological processes, including embryonic development, wound healing, and cancer metastasis. However, the mechanisms by which individual cells achieve coordinated movement remain elusive. Here, we demonstrate that zonula occludens-1 (ZO-1), a scaffolding protein of tight junctions (TJs), dynamically translocates to form cell–extracellular matrix (ECM) adhesion complexes, podosomes, at the basal cell surface during migration. Extracellular signal-regulated kinase (ERK) activation triggers the translocation of ZO-1 to podosomes, where ZO-1 promotes invasive migration. ZO-1 also contributes to ERK activation dynamics within the cell collective, thereby influencing collective migratory behavior. In this work, we elucidate the dual roles of ZO-1 in coordinating intercellular signaling and invasive movement, providing insights into the mechanisms that integrate individual cell behaviors into a cohesive collective migration.

細胞遺伝子工学
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました