マウス生体内におけるシグナル経路のin vivoイメージングシステムの確立と応用

• Project/Area Number: 18700393
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Laboratory animal science
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 築山 忠維 Hokkaido University, 大学院・医学研究科, 助教 (20399819)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2007: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000); Fiscal Year 2006: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
• Keywords: がん / 免疫 / シグナル伝達 / マウス / 生体内 / NF-κB / in vivoイメージング / 可視化 / ガン

Research Abstract

全ての生物においてシグナル伝達システムの厳密な制御は、生命を維持することに決定的に重要である。我々は、本研究において生体内でこれらのシグナル活性を蛍光・発光によりイメージングするためのシステム構築を目指し、様々なシグナル活性変化を検出するレポーターとして活用することで、個体の形態形成から恒常性維持までに至る生命現象を対象とした幅広い研究に対応させることを目的とした。
まず我々はガン、免疫異常、炎症などの多くの疾患に重要な役割を果たすNF-kBシグナルに注目し、その活性を検出するためのシステム構築を行った。NF-kBシグナルを高感度・特異的に検出するレポーターシステムの確立には、NF-kB結合配列とNF-kBシグナルの下流において特異的と考えられるIL-2遺伝子由来ミニマルプロモーターを用い、改良型NF-kBレポーター:NATシステムを構築した。さらにシグナルの蓄積とリアルタイムでのシグナル活性変化検出ため、レポーター遺伝子として安定型・不安定型のルシフェラーゼ・EGFPと組み合わせ細胞レベルでの検討を行った結果、従来のNF-kBシグナルレポーターシステムに対し検出感度で18倍、特異性で5倍高い値を示し、またシグナルの蓄積とリアルタイムでのシグナル活性変化を同時に測定出来るシステムであることが示された(Matsuda et al., Immunology Letters、 2007)。このNATシステムは国内外の研究者からの要請により、広く配布を行っている。さらに我々は最終的な目標である"生体内におけるNF-kBシグナル活性のin vivoイメージング"を可能にするため、トランスジェニックマウスの作製も行い10系統のTgラインが得られた。しかしシグナル依存性に反応する系統が得られなかったため、改良を行い再度トランスジェニックマウスの作製を行い、現在さらに7系統が得られたので解析中である。

Research Products

• [Journal Article] Ubiquitylation of e-COP by PIRH2 and regulation of the secretion of PSA. (2008)
  • Author(s): Maruyama S, Miyajima N, Bohgaki M, Tsukiyama T, Shigemura M, Nonomura K and Hatakeyama S.
  • Journal Title: Mol Cell Biochem. 307(1-2) Pages: 73-82
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Involvement of Ymer in suppression of NF-κB activation by regulated interaction with lysine-63-linked polyubiquitin chain. (2008)
  • Author(s): Bohgaki M, Tsukiyama T, Nakajima A, Maruyama S, Watanabe M, Koike T, and Hatakeyama S.
  • Journal Title: BBA-Molecular Cell Research (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ro52 functionally interacts with IgG1 and regulates its quality control via the ERAD system. (2008)
  • Author(s): Takahata, M., Bohgaki, K., Tsukiyama, T., Kondo, T., Asaka, M. and Hatakeyama, S.
  • Journal Title: Mol. Immuno. 45 Pages: 2045-2054
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Establishment of a newly improved detection system for NF-κB activity. (2007)
  • Author(s): Matsuda M, Tsukiyama T, Bohgaki M, Nonomura K, Hatakeyama S. (共同筆頭著者)
  • Journal Title: Immunology Letters 109(2) Pages: 175-181
  • NAID: 120000968115
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ligand-dependent transcription of estrogen receptor alpha is mediated by the ubiquitin ligase EFP. (2007)
  • Author(s): Nakajima A, Maruyama S, Bohgaki M, Miyajima N, Tsukiyama T, Sakuragi N and Hatakeyama S.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. 357 Pages: 245-251
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Establishment of a newly improved detection system for NF-κB activity. (2007)
  • Author(s): Matsuda M, Tsukiyama T, Bohgaki M, Hatakeyama S
  • Journal Title: Immunology Letters (in press)
  • NAID: 120000968115
• [Journal Article] Protection of vincristine-induced-neuropathy by by Wld(S) expression and the independence of the activity of Nmnatl. (2007)
  • Author(s): Watanabe M, Tsukiyama T, Hatakeyama S
  • Journal Title: Neuroscience Letters 411(3) Pages: 228-232
• [Journal Article] SNIP1 is a candidate modifier of the transcriptional activity of c-Myc on E box-dependent target genes. (2006)
  • Author(s): Fujii M, Lyakh LA, Bracken CP, Fukuoka J, Hayakawa M, Tsukiyama T, Soll SJ, Harris M, Rocha S, Roche KC, Tominaga S, Jen J, Perkin ND, Lechleider RJ, Roberts AB
  • Journal Title: Molecullar Cell 24(5) Pages: 771-783
• [Presentation] 改良型NF-κB活性検出システムの構築 (2007)
  • Author(s): 築山忠維・松田真由子・畠山鎮次
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会・合同大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
• [Presentation] Trim68 is required for androgen-dependent transcription and regulates prostate cancer cell growth (2007)
  • Author(s): Naoto Miyajima, Satoru Maruyama, Tadasuke Tsukiyama, Katsuya Nonomura, Shigetsugu Hatakeyama
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会・合同大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
• [Presentation] ユビキチンリガーゼTripartite motif protein 32(Trim32)による癌細胞増殖制御 (2007)
  • Author(s): 加納里志・築山忠維・福田諭・畠山鎮次
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会・合同大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
• [Presentation] ユビキチン結合控訴酵素E2Q2の結合蛋白質タンパク質の同定と機能解析 (2007)
  • Author(s): 真栄田裕行・築山忠維・畠山鎮次
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会・合同大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
• [Presentation] 胎児皮膚形成におけるWnt/beta-cateninシグナルの発現制御〜尋常性魚鱗癬モデルマウスの解析〜 (2007)
  • Author(s): 鈴木堅太郎・山口裕史・M Villacorte・三原健一郎・武藤誠・中潟直己・築山忠維・TP Yamaguchi・加藤茂明・W Birchmeier・山田源
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会・合同大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
• [Remarks]
  • URL: http://www.med.hokudai.ac.jp/~bio-2w/