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高度教養教育・学生支援機構

研究者リスト >> 水野 健作
 

水野 健作

 
アバター
研究者氏名水野 健作
 
ミズノ ケンサク
URLhttp://www.biology.tohoku.ac.jp/lab-www/mizuno_lab/
所属東北大学
部署高度教養教育・学生支援機構 教養教育院
職名総長特命教授
学位理学博士(大阪大学)
J-Global ID200901017569314737

研究キーワード

 
メカノバイオロジー ,一次繊毛 ,細胞運動 ,細胞骨格 ,細胞内シグナル伝達

研究分野

 
  • ライフサイエンス / 医化学 / 
  • ライフサイエンス / 細胞生物学 / 
  • ライフサイエンス / 機能生物化学 / 

経歴

 
2018年4月
 - 
現在
東北大学 大学院生命科学研究科 名誉教授 
 
2018年4月
 - 
現在
東北大学 高度教養教育・学生支援機構 教養教育院 総長特命教授 
 
2001年4月
 - 
2018年3月
東北大学大学院生命科学研究科  教授 
 
1999年4月
 - 
2001年3月
東北大学大学院理学研究科  教授 
 
1990年10月
 - 
1999年3月
九州大学理学部  助教授 
 

学歴

 
 
 - 
1979年2月
大阪大学 理学研究科 有機化学
 
 
 - 
1977年3月
大阪大学 理学研究科 有機化学
 
 
 - 
1975年3月
大阪大学 理学部 化学科
 

委員歴

 
2001年4月
 - 
現在
日本生化学会  常務理事
 
2000年4月
 - 
現在
日本細胞生物学会  評議員
 
2015年11月
 - 
2017年11月
日本生化学会  副会長
 

受賞

 
1995年3月
日本経済新聞社, 日経BP技術賞大賞
 
1988年10月
日本生化学会, 日本生化学会奨励賞
 

論文

 
 
Komaki Ninomiya   Kai Ohta   Kazunari Yamashita   Kensaku Mizuno   Kazumasa Ohashi   
Journal of cell science   134(2)    2021年1月
Cell-cell junction formation requires actin cytoskeletal remodeling. Here, we show that PLEKHG4B, a Rho-guanine nucleotide exchange factor (Rho-GEF), plays a crucial role in epithelial cell-cell junction formation. Knockdown of PLEKHG4B decreased ...
 
Takashi Yamazoe   Tomoaki Nagai   Shinya Umeda   Yuko Sugaya   Kensaku Mizuno   
The Journal of biological chemistry      2020年8月
Primary cilia are generated through the extension of the microtubule-based axoneme. Centrosomal protein 104 (CEP104) localizes to the tip of the elongating axoneme, and CEP104 mutations are linked to a ciliopathy, Joubert syndrome. Thus, CEP104 ha...
 
 
Yusuke Isozaki   Kouki Sakai   Kenta Kohiro   Katsuhiko Kagoshima   Yuma Iwamura   Hironori Sato   Daniel Rindner   Sachiko Fujiwara   Kazunari Yamashita   Kensaku Mizuno   Kazumasa Ohashi   
Molecular biology of the cell   31 mbcE19070357-752   2020年2月   [査読有り]
Collective cell migration plays crucial roles in tissue remodeling, wound-healing, and cancer cell invasion. However, its underlying mechanism remains unknown. Previously, we showed that the RhoA-targeting guanine nucleotide exchange factor Solo (...
 

MISC

 
 
永井 友朗   水野 健作   
生体の科学   69(5) 484-485   2018年10月   
<文献概要>微小管のアセチル化は微小管の内腔面に位置するα-チューブリンのLys-40に生じる。アセチル化酵素としてATAT1,脱アセチル化酵素としてHDAC6とSIRT2が同定されている。アセチル化は細胞内の安定で長命な微小管にみられる。最近の研究では,アセチル化はプロトフィラメント間の結合を弱めて微小管の柔軟性を高め,機械的ストレスによる屈曲に対して微小管を保護する役割を持つことが示されている。
 
稲垣直之   勝野弘子   鳥山道則   細川陽一郎   水野健作   池田和司   作村諭一   
日本細胞生物学会大会(Web)   69th ROMBUNNO.S4‐06 (WEB ONLY)   2017年   
 
S. Fujiwara   H. Abiko   K. Ohashi   K. Mizuno   
MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL   27    2016年   
 
S. Fujiwara   H. Abiko   K. Ohashi   K. Mizuno   
MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL   27    2016年   
 
勝野弘子   鳥山道則   細川陽一郎   水野健作   池田和司   作村諭一   稲垣直之   
日本解剖学会総会・全国学術集会講演プログラム・抄録集   121st 98   2016年   

書籍等出版物

 
 
永井友朗, 水野健作(担当:分担執筆, 範囲:II.細胞質/オルガネラでの分子修飾 アセチル化,脱アセチル化)
医学書院   2018年10月      
 
Ohashi K, Mizuno K(担当:共著, 範囲:A Novel Pair of Split Venus Fragments for Detecting Protein-Protein Interactions by in Vitro and in Vivo Bimolecular Fluorescence Complementation Assays.)
Springer New York   2014年      
 
大橋一正, 水野健作(担当:共著, 範囲:アクチン細胞骨格の再構築制御とシグナル伝達 PP119-125)
メディカル ドゥ   2006年      
 
小林美穂, 水野健作, 佐藤靖史(担当:共著, 範囲:血管新生のシグナル伝達 pp288-294)
メディカル ドゥ   2006年      
 
Kaji, N, Mizuno, K(担当:共著, 範囲:Roles of cofilin, LIM-kinase, and Slingshot in cytokinesis. pp. 125-140)
Research Signpost   2005年      

講演・口頭発表等

 
 
機械刺激依存的なアクチン再構築に関与するRho-GEF Soloの相互作用蛋白質の同定
佐藤 博紀   山下 和成   菅野 新一郎   水野 健作   大橋 一正   
第42回日本分子生物学会   2019年12月6日   
 
メカノストレス応答に関与するRho-GEF, Soloの細胞競合における機能解析
鹿子嶋 克彦   山下 和成   水野 健作   藤田 恭之   大橋 一正   
第42回日本分子生物学会   2019年12月5日   
 
Rho-GEF, PLEKHG4Bの細胞間接着形成における機能解明
二宮 小牧   山下 和成   水野 健作   大橋 一正   
第42回日本分子生物学会   2019年12月5日   
 
Cullin3-KCTD10複合体によるCEP97の分解は増殖抑制依存的な一次繊毛形成を促進する
永井 友朗   向山 祥帆   水野 健作   
第42回日本分子生物学会   2019年12月3日   
 
一次繊毛形成時のCEP97のユビキチン化における14-3-3タンパク質の関与
入江 和樹;   菅野 新一郎;   永井 友朗;   水野 健作;   
第42回日本分子生物学会   2019年12月3日   

所属学協会

 
 
   
 
日本神経科学会
 
   
 
The American Society for Cell Biology
 
   
 
日本癌学会
 
   
 
日本細胞生物学会
 
   
 
日本分子生物学会

共同研究・競争的資金等の研究課題

 
 
研究期間: 2013年4月 - 現在
 
一次繊毛の形成機構科学研究費補助金
研究期間: 2011年4月 - 現在
 
研究期間: 1998年4月 - 現在
 
研究期間: 1998年4月 - 現在
 
研究期間: 1998年4月 - 現在

社会貢献活動

 
 
【その他】
 2005年7月26日
仙台市の中学生を対象に科学の楽しさを実感してもらう。「細胞の形と動きを顕微鏡で見てみよう」

メディア報道

 
 
東日本放送   2008年10月   [テレビ・ラジオ番組]

その他

 
 
力学的刺激に対する細胞応答は生体の恒常性維持、組織形成において重要な役割を担っているが、細胞の力学応答の分子機構の多くは不明である。本研究では、細胞の力覚応答に関与するRho-GEFとして私達が最近同定したSoloの活性化機構を解明し、力覚応答の新たな分子機構を解明するとともに、細胞の集団移動や管腔形成におけるSolo-RhoA系の機能を解明する。
 
 
細胞は外界からの力学的刺激(メカニカルストレス)に応答して、形態や運動・増殖能を大きく変化させる。例えば、血管内皮細胞は拍動による繰返し伸展刺激や、血流によるずり応力を受けており、これらの力刺激に応答して細胞の配向性、運動・増殖能を変化させる。また、原腸陥入時の中胚葉の収束伸長や心臓、骨、筋肉などの組織形態形成は、液性因子の作用とともに、外環境の硬さや、細胞間、細胞-基質間に発生する力によっても制御されている。このように力学的刺激に対する細胞応答(力覚応答)は、胚発生、器官形成、血管形成等における組織の発達、維持、再生過程において極めて重要な役割を果たしており、その応答不全は器官形成不全、循環器疾患、骨粗鬆症、癌の悪性化など多くの疾患とも密接に関連している。しかし、外界の力学的刺激を化学的シグナルに変換する分子機構については未だ不明な点が多い。
細胞の力覚応答にはRho ファミリーとアクチン骨格の再構築が中心的な役割を果たしているが、力学的刺激によるRho ファミリーの活性化機構は全く不明である。私達は最近、血管内皮細胞の繰返し伸展刺激による細胞配向変化をモデル系として、約70 種のRho-GEF(Rho ファミリー活性化因子)の網羅的な発現抑制実験を行い、力覚応答に関わる11 種類のRho-GEF を同定する
ことに成功した。さらに、同定したRho-GEF の中で、RhoA のGEF であり、ゼブラフィッシュ胚の収束伸長に関与することが示されているSolo に注目して研究を進め、Solo がケラチン繊維(K-8/18)と分子内の複数箇所で結合することを見出した。さらに、Solo は張力刺激依存的な細胞内RhoA の活性化やストレスファイバーの形成・強化に必須であることを明らかにした。
本研究では、Solo がケラチン繊維と複数箇所で結合することから、Solo 分子自身が張力によって構造変化し、活性化するメカノセンサー分子として機能する可能性について検証する。力学的刺激によるRho-GEF 及びRho の活性化機構についてはこれまで全く不明であり、本研究によって細胞の力覚応答の新たな分子機構を世界に先駆けて解明することを目的とする。さらに、細胞の集団移動や管腔形成における張力分布を可視化するとともに、Solo-RhoA 系が力覚応答を介して細胞の秩序ある集団的・組織的挙動を制御する分子機構を解明することを目的とする。
 
 
本研究では、NDR経路を中心に、細胞増殖抑制シグナルによる中心体ー基底小体変換機構及び一次繊毛形成機構を解明し、さらに、一次繊毛の形成と崩壊が細胞増殖の制御において果たす役割を解明することを目的とする。そのため、①増殖抑制シグナルによるNDRの活性化機構、②中心体-基底小体変換ならびに一次繊毛形成におけるNDRとその基質の機能、③一次繊毛形成による細胞増殖の制御機構、の3項目に焦点を当てて研究を進める。本研究により、増殖抑制シグナルによる一次繊毛形成の分子機構が解明されるとともに、中心体-基底小体変換という新たな視点から細胞増殖の進行と停止を制御する新機構が解明され、さらに、繊毛病として知られる繊毛形成異常による多様な疾患の分子的理解が大きく前進することが期待できる。
 
 
細胞は力学的刺激に応答して形態、極性、運動能、増殖能を大きく変化させるが、物理的な「力」シグナルを化学シグナルに変換するメカノトランスダクションの分子機構の多くは不明である。Rhoファミリーはアクチン骨格の再編成を誘導し、力学的刺激依存的な細胞応答において中心的役割を担っていると考えられるが、力学的刺激によるRhoファミリーの活性化機構は全く不明である。本研究では、①血管内皮細胞の繰返し伸展刺激によるアクチン繊維の再配向、②3次元培養下における上皮細胞のシスト(嚢胞)形成における細胞外基質の硬さ依存的な脱組織化、を力刺激による細胞応答のモデル系として用い、力刺激によるRhoファミリーの活性化と細胞応答の分子機構を解明する。私達は既に上記2つの系に関与する数種のRho-GEFを同定しており、本研究の進展は物理的「力」シグナルを化学シグナルに変換する新たな分子機構の解明に大きく貢献すると考えられる。
 
 
アクチン細胞骨格の再構築は、細胞の運動、分裂、極性形成に必須の役割を担っており、器官形成、神経系構築、免疫応答、癌細胞転移など多くの生理的・病理的現象においても重要な役割を果たしている。私達は、アクチン骨格の再構築を制御する主要因子であるコフィリン(アクチン脱重合因子)を特異的にリン酸化(不活性化)するLIMキナーゼ(LIMK)と、脱リン酸化(活性化)するホスファターゼであるSlingshotを同定し、コフィリンのリン酸化・脱リン酸化を介したアクチン骨格制御機構とそのシグナル伝達経路を明らかにしてきた。さらに、LIMKとSlingshotの発現抑制によって、細胞遊走や分裂時の極性形成に異常が生ずることを見出した。しかし、細胞遊走や分裂時のLIMKとSlingshotの時空間的な活性制御機構は不明である。本研究では、細胞遊走時の前後軸形成過程や細胞分裂時の分裂軸決定過程におけるコフィリンの時空間的な活性制御機構を解明し、コフィリンを介したアクチン骨格の時空間的な制御経路が細胞遊走、分裂時の極性形成において果たす役割を解明することを目的とする。