第二十九卷 第四期 - 2015年六月五日 PDF
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內質網鈣離子感受器基質交互分子STIM1調控移行細胞的肌動肌凝蛋白收縮之機制
陳盈廷1, 陳宜芳2, 邱文泰1, 3, 王仰高4, 5, 張憲彰1, 5, 沈孟儒2, 6, 7, 8,*
1 國立成功大學生物醫學工程學系
2 國立成功大學藥理學研究所
3 國立成功大學基礎醫學研究所
4 台北醫學大學生醫材料暨組織工程研究所
5 國立成功大學前瞻醫療器材科技中心
6 國立成功大學婦產科
7 國立成功大學尖端光電中心
8 國立成功大學傳染性疾病及訊息研究中心
 
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調控細胞內鈣離子量提供多方面且動態之訊息來影響多面象之細胞作用,例如細胞增殖、移行與基因表現。鈣池調控鈣離子流(SOCE)為非興奮性細胞中鈣離子從細胞外流入細胞內用來補充細胞內鈣離子存量的主要方式,其中主要參與調控鈣池調控鈣離子流的分子為內質網上的鈣離子存量感受分子-基質交互分子(STIM1)和兩個細胞膜上的鈣池調控鈣離子通道蛋白TRPC1與Orai1。相關研究顯示STIM1對於乳癌與子宮頸癌的發展具有臨床上實質的重要性,在本報告中,我的研究團隊著力於研究STIM1調控之鈣離子訊息如何影響癌細胞之移行。我們發現,鈣池調控鈣離子流的抑制劑SKF96365與STIM1基因靜默皆會顯著抑制子宮頸癌的移行能力。STIM1基因靜默同時也會抑制活化態之局部黏著斑激酶分子pTyr397-FAK和talin被招募與聚集聯合於細胞之黏着斑位置,意味將會阻礙細胞膜上組合蛋白分子integrin對於細胞內外力量之傳遞。同時,上皮生長因子所引發之肌凝蛋白分子輕鏈酸化也會被STIM1分子降除與鈣池調控鈣離子流抑制劑所消除。更重要的是藉由微米柱陣列感測器系統的偵測發現,STIM1分子表達量與鈣池調控鈣離子流的活性皆與細胞產生移行所需之細胞收縮力量有關。本研究結果凸顯出STIM1調控之鈣離子訊息藉由調節肌動凝蛋白之重組以連結提升細胞收縮力道,進而調控細胞移行速度之獨特角色。

圖一、利用微米柱陣列感測器系統量測細胞單一黏著斑位置之收縮力量。上圖為3D立體影像之微米柱頂部的橫切面影像,顯示細胞收縮進而拉扯其所貼附之微米柱。下圖顯示,細胞單一黏著斑位置之收縮力量(F),可由微米柱受拉扯後之偏移距離(ΔX)與其本身之彈性常數計算而得到。E:楊氏彈性模數;D:微米柱直徑;L:微米柱高度;ΔX:微米柱偏移距離。
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