3分子複合体を生きた細胞で検出する技術の確立

• Project/Area Number: 19659094
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Experimental pathology
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 大場 雄介 Hokkaido University, 大学院・医学研究科, 准教授 (30333503)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000); Fiscal Year 2008: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000); Fiscal Year 2007: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: バイオイメージング / 多分子複合体 / 細胞内情報伝達 / GFP / FRET / BiFC

Research Abstract

生きた細胞において多分子複合体が、何時何処で形成されるかを追及することは、生命をシステムと理解し、正常状態や病態発症メカニズムを解明する上で重要であにも関わらず、この重要なメカニズムを検出する実験系そのものが現在のところ確立されていない。本研究課題では、生きた細胞における多分子複合体の検出系を確立し、新時代の細胞内情報伝達研究推進への足がかりを築くことを目的として研究を開始した。まず、淡色で分子間相互作用の観察を可能とする、蛍光蛋白質再構成(BiFC)法を用いて蛋白質間相互作用の動的観察系を世界に先がかけて開発した。この技術を用い、RasとPI3Kによる特異的なエンドゾーム上での結合を画像化し、その動きを追跡することに成功した。更にこの研究の過程で、実際にBiFCと他の蛍光蛋白質および、免疫染色を併用することにより、Ras、PI3Kの結合とその代謝産物PIP_3の産生、エンドゾームマーカーであるEEA1の局在からなる、合計3つの蛋白質と一つの脂質の共局在を可視化することに成功した。それらの分子メカニズムを詳細に解析する過程で、RasによるPI3Kの活性化には二つの細胞内シグナル伝達経路が存在し、ひとつはRas非依存性、もう一つはRas依存性であり、後者がエンドゾームにおけるPI3Kの活性化に必要であることも示した。PI3Kの活性化は細胞の生存に必須であることから、その機能阻害は細胞障害が懸念されるが、今回得られた結果は、PI3Kの活性を時空間的に変調することでその一部の機能を調節1可能であることを示唆しており、エンドサイトーシスを介した種々の物質の取り込みを制御する新たな手法の開発に発展すると期待される。

Research Products

• [Journal Article] Spatiotemporal Mobilization of Toll/IL-1 Receptor Domain-Containing Adaptor Molecule-1 in Response to dsRNA (2007)
  • Author(s): K Funami, M Sasai, Y Ohba, H Oshiumi, T Seya, M Matsumoto
  • Journal Title: J. Immunol. 179 Pages: 6867-6872
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Location of possible miRNA processing site in SmD3/SmB nuclear bodies in Arabidopsis (2007)
  • Author(s): Y Fujioka, M Utsumi, Y Ohba, Y Watanabe
  • Journal Title: Plant Cell Physiol. 48 Pages: 1243-1253
  • NAID: 10027004162
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] OLIG2 inhibits the motility of a human glial tumor cell line by activating RhoA (2007)
  • Author(s): K Tabu, Y Ohba, T Suzuki, Y Makino, T Kimura, A Ohnishi, M Sakai, T Watanabe, S Tanaka, H Sawa
  • Journal Title: Mol, Cancer Res. 5 Pages: 1099-1109
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] DAI(DLM1/ZBP1)is a cytosolic DNA sensor and an activator of innate immune response (2007)
  • Author(s): A Takaoka, ZC Wang, MK Choi, H Yanai, H Negishi, T Ban, M Miyagishi, K Honda, Y Ohba, T Taniguchi
  • Journal Title: Nature 448 Pages: 501-505
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 慢性骨髄性白血病に対する分子標的治療薬の新たな薬効評価系の構築 (2008)
  • Author(s): 水谷龍明, 他
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場
  • Year and Date: 2008-12-12
• [Presentation] TCF8は血管新生の負の制御因子である (2008)
  • Author(s): 犬塚貴之, 他
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場
  • Year and Date: 2008-12-10
• [Presentation] 口腔癌細胞の接着に関連する分子の機能解析 (2008)
  • Author(s): 山田珠希, 他
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場
  • Year and Date: 2008-12-10
• [Presentation] エンドゾームにおけるRas依存性PI3K活性化機構のイメージング手法を用いた解析 (2008)
  • Author(s): 藤岡容一朗, 他
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場
  • Year and Date: 2008-12-09
• [Presentation] Negative regulation of angiogenesis by zinc-finger transcription factor TCF8 (2008)
  • Author(s): Y. Ohba, et.al.
  • Organizer: The 25th Annual Meeting of ISHR Japanese Section
  • Place of Presentation: 横浜開港記念会館
  • Year and Date: 2008-12-06
• [Presentation] 慢性骨髄性白血病に対する新たな診断技術の開発 (2007)
  • Author(s): 水谷龍明、津田真寿美、川口秀明、大場雄介
  • Organizer: 日本分子生物学会 第30回年会
  • Place of Presentation: バシフィコ横浜
  • Year and Date: 2007-12-13
• [Presentation] 植物におけるmiRNAに関わる因子のイメージング手法を用いた解析 (2007)
  • Author(s): 藤岡容一朗, 内海真希, 大場雄介, 渡邊雄一郎
  • Organizer: 日本分子生物学会 第30回年会
  • Place of Presentation: バシフィコ横浜
  • Year and Date: 2007-12-11
• [Remarks]
  • URL: http://www.med.hokudai.ac.jp/~clilab-w/
• [Patent(Industrial Property Rights)] BCR-ABLチロシンキナーゼ活性測定用試薬 (2008)
  • Inventor(s): 大場雄介、近藤健
  • Industrial Property Rights Holder: 北海道大学
  • Industrial Property Number: 2008-135973
  • Filing Date: 2008-05-23
• [Patent(Industrial Property Rights)] 血管新生抑制剤 (2008)
  • Inventor(s): 大場雄介
  • Industrial Property Rights Holder: 北海道大学
  • Industrial Property Number: 2008-178615
  • Filing Date: 2008-07-09