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皮膚発癌過程のFRETイメージング

Research Project

Project/Area Number 12J04257
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Experimental pathology
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

平塚 徹  京都大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsライブイメージング / 増殖シグナル / 皮膚 / 皮膚癌 / FRET
Outline of Annual Research Achievements

該申請者は、ERK活性を生体皮膚で観察することにより、ERK活性が表皮細胞間で同心円状に広がる現象(SPREAD)を発見、さらにその現象が細胞周期のG2期からM期と呼ばれる後半部分の進行に関与することを明らかにした。

正常皮膚のERK活性の時系列変化を調べた結果、表皮内においてERKの活性化が数個の細胞で生じ、さらにそれが同心円状に広がる現象を発見した。該申請者はその現象をSPREAD(Spatial Propagation of Radial ERK Activity Distribution)と命名した。興味深いことに、SPREADはいつも一定の頻度で起きている訳ではなく、頻繁に起きる時もあれば、ほとんど起きていない時もあった。また、SPREADが頻繁に見られた時間、場所においては細胞分裂も多く観察された。これは、SPREADが皮膚の細胞周期の進行に関与している可能性を示唆するものある。そこで該申請者は、細胞周期の休止期 (G0/G1期)と増殖期 (S/G2/M期)を区別することのできるFucci (フーチ)マウスを用い、SPREADの細胞周期への役割を検討した。SPREADを抑制すると、増殖期の後期(G2期からM期への移行)がおよそ10時間遅くなる事が明らかになった。
また、SPREADは皮膚の多段階発癌モデルで用いられるTPAの反復塗付によって誘導された。このことはSPREADの頻度などが癌のような病態にも関連することを示唆するものである。そこで該申請者は皮膚に擦過創を施し、その治癒過程をライブで観察した。すると、創傷からおよそ300マイクロメートルほど離れた場所でSPREADが頻繁に認められた。一方、創傷断端に注目すると、傷口から平行して伝搬する別の伝搬波が観察された。これは、傷口付近でSPREADが多発することで一つの大きな波を形成しうることを示している。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2015 2014 2013 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Intercellular propagation of extracellular signal-regulated kinase activation revealed by in vivo imaging of mouse skin.2015

    • Author(s)
      Hiratsuka T, Fujita Y, Naoki H, Aoki K, Kamioka Y, Matsuda M
    • Journal Title

      eLife

      Volume: - Pages: 1-18

    • DOI

      10.7554/elife.05178

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Physiological ER stress mediates the differentiation of fibroblasts.2015

    • Author(s)
      Matsuzaki S*, Hiratsuka T*, Taniguchi M, Shingaki K, Kubo T, Kiya K, Fujiwara T, Kanazawa S, Kanematsu R, Maeda T, Takamura H, Yamada K, Miyoshi K, Hosokawa K, Tohyama M, Katayama T (* co-first authors)
    • Journal Title

      Plos One

      Volume: - Pages: 1-14

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Intercellular propagation of extracellular signal-regulated kinase activation revealed by in vivo imaging of mouse skin.2015

    • Author(s)
      Hiratsuka T, Fujita Y, Honda N, Aoki K, Kamioka Y, Matsuda M
    • Organizer
      The 13th International Student Seminar, Kyoto University
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2015-03-03
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Intercellular propagation of extracellular signal-regulated kinase activation regulates cell proliferation in mouse epidermis.2015

    • Author(s)
      Hiratsuka T, Fujita Y, Honda N, Aoki K, Matsuda M
    • Organizer
      International Symposium on Multi-dimensional Fluorescence Live Imaging of Cellular Functions and Molecular Activities
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2015-01-23
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Spontaneous Propagation of Radial ERK Activity Discharge (SPREAD) revealed by single cell resolution in vivo imaging of epidermis.2014

    • Author(s)
      Hiratsuka T, Fujita Y, Honda N, Aoki K, Matsuda M
    • Organizer
      EMBO Conference Cellular signaling and cancer therapy, Cavtat, Croatia
    • Place of Presentation
      Croatia,Cavtat
    • Year and Date
      2014-05-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Live imaging of tumor incipient cells using mice expressing a FRET biosensor for ERK2013

    • Author(s)
      Toru Hiratstika, TAichiro Nonaka, Kazuo KinoshiTA.
    • Organizer
      Gordon Research Seminar & Conference -Epithelial Differentiation and Keratinization
    • Place of Presentation
      Lucca, Italy
    • Year and Date
      2013-05-14
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Live imaging of tumor incipient cells with Eisuke mice expressing FRET biosensor for ERK2012

    • Author(s)
      Toru Hiratsuka, Taichiro Nonaka, Kazuo Kinoshita, Michiyuki Matsuda
    • Organizer
      The American Society for Cell Biology 2012 Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Mosconi Center (アメリカ、サンフンシスコ)
    • Year and Date
      2012-12-15
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Chronological imaging of TPA-induced ERK activation in TG mice expressing a FRET biosensor.2012

    • Author(s)
      Toru Hiratsuka, Taichiro Nonaka, Kazuo Kinoshita, Michiyuki Matsuda
    • Organizer
      第71回日本癌学会
    • Place of Presentation
      ロイトン札幌(北海道)
    • Year and Date
      2012-09-19
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Chronological imaging of TPA-induced ERK activation in TG mice expressing a FRET biosensor.2012

    • Author(s)
      Toru Hiratsuka, Taichiro Nonaka, Gyohei Egawa, Kenji Kabashiraa, Michiyuki Matsuda
    • Organizer
      第64回日本細胞生物学会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • Year and Date
      2012-05-28
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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