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Analysis of self-organized localization pattern formation for spontaneous cell migration

Research Project

Project/Area Number 17J02075
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Cell biology
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

福島 誠也  大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords細胞運動 / 自発運動 / シグナル伝達
Outline of Annual Research Achievements

細胞の自発運動は細胞運動の根幹にあり、走性運動は自発運動にバイアスがかかったものとして説明される。特に、運動速度や直進性といった細胞運動の性質は、自発運動の制御により大きく変化する。つまり、細胞運動の制御には自発運動の理解とその制御技術が必要となる。本研究では、PIP3をはじめとした、自発運動を制御するシグナル伝達分子の作る局在形成メカニズムの解明を目指した。
これまでに、局在パターンは、Rasの制御が中心となって形成されること、PIP3の合成がRasの局在パターン形成に部分的に寄与していること、すなわち、PIP3からRasに対するフィードバック制御が存在することを解明した。本年度は、この知見を軸にRasの局在パターン形成を担う分子の探索をおこなった。細胞性粘菌の持つ全てのRaGEFを対象として、局在パターン形成において中心的な役割を果たす因子の絞り込みをおこなった。これらのタンパク質について、GFP融合蛋白質の過剰発現プラスミドを作成し、これを細胞性粘菌において過剰発現させ、各分子の局在場所を調べた。従来の局在観察手法では、2種類でのみ細胞膜上での局在が観察された。一方、全反射照明蛍光顕微鏡を用いた方法では、13種類の分子が細胞膜上で局在変化を示していることがわかった。この結果は、これら13種類のRasGEFが、Rasの局在パターンの制御に関与している可能性を示唆している。今回候補として同定されたRasGEFについて更なる解析を進めることで、GTP型Rasの局在パターンを作るシグナル伝達ネットワークの全容の理解に繋がると期待している。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Excitable dynamics of Ras triggers spontaneous symmetry breaking of PIP3 signaling in motile cells2019

    • Author(s)
      Fukushima Seiya、Matsuoka Satomi、Ueda Masahiro
    • Journal Title

      Journal of Cell Science

      Volume: 132

    • DOI

      10.1242/jcs.224121

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Excitable signaling network governs self-organized localization pattern for spontaneous cell migration2019

    • Author(s)
      福島誠也, 松岡里実, 上田昌宏
    • Organizer
      Gordon Research Conference: Directed Cell Migration
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Observation and modeling of Ras dependent PIP3 localization pattern formation2018

    • Author(s)
      福島誠也, 松岡里実, 上田昌宏
    • Organizer
      第56回日本生物物理学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Excitable signaling network governs self-organized localization pattern for spontaneous cell migration2018

    • Author(s)
      福島誠也, 松岡里実, 上田昌宏
    • Organizer
      Gordon Research Conference: Oscillations and Dynamic Instabilities in Chemical Systems
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ras の興奮性から生まれる PIP3 局在パターンの解析2018

    • Author(s)
      福島誠也, 松岡里実, 上田昌宏
    • Organizer
      理研シンポジウム「細胞システムの動態と論理 X」
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 自発的な運動を生む自己組織的な極性形成メカニズムの解2018

    • Author(s)
      福島誠也, 松岡里実, 上田昌宏
    • Organizer
      2018年生体運動研究合同班会議
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] PIP3代謝に関わる分子の包括的な観察によるGTP型Ras依存的な局在パターン形成の解明2017

    • Author(s)
      福島誠也, 松岡里実, 上田昌宏
    • Organizer
      細胞生物学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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