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Analysis of the molecular mechanism of LSR ligand-dependent atypical macropinocytosis and following multilayered cell growth.

Research Project

Project/Area Number 19K05736
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 37030:Chemical biology-related
Research InstitutionSapporo Medical University

Principal Investigator

Kohno Takayuki  札幌医科大学, 医学部, 講師 (10374563)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsマクロ飲作用 / マクロピノサイトーシス / 重層化増殖 / 癌細胞 / 上皮細胞 / タイト結合 / 細胞重層化 / 癌悪性化 / 子宮内膜癌
Outline of Research at the Start

単層で生育する培養上皮癌細胞に対して,上皮バリアの主要構成因子をその特異的リガンドで刺激すると,癌細胞が重層化することを見出した。この現象の過程で,「マクロ飲作用」という興味深い生理現象を伴うことも発見した。本研究では,これらの発生機序の解明に取り組み,マクロ飲作用に着目した,新たな癌細胞の悪性化増殖の抑制機序創出を目指す。

Outline of Final Research Achievements

Withdrawal from contact inhibition is necessary for epithelial cancer precursor cells to initiate cell growth and motility. Nevertheless, little is understood about the mechanism for the sudden initiation of cell growth under static conditions. We focused on cellular junctions as one region where breaking out of contact inhibition occurs. In well-differentiated endometrial cancer cells, the ligand administration for tricellular tight junction protein LSR, which transiently decreased the robust junction property, caused an abrupt increase in cell motility and consequent excessive multilayered cell growth despite being under contact inhibition conditions. We observed that macropinocytosis essentially and temporarily occurred as an antecedent event for the above process at intercellular junctions. We concluded that the formation of macropinocytosis, which is derived from tight junction-mediated signaling, was triggered for the initiation of cell growth in static precancerous epithelium.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

上皮細胞間の隙間の閉塞を制御するタイト結合タンパク質LSRについて,そのリガンドを用いることで,人為的にLSRの細胞内局在と発現量を制御できる実験系を確立した。これを用いて,癌細胞が高分化型から低分化型へと至る過程における,タイト結合の機能変化と細胞重層化へと至る分子機序の解析を行った。その結果,LSRの局在変動をトリガーとして,細胞が重層化増殖に至る起始過程にマクロ飲作用が関連することを明らかにした。さらに,マクロ飲作用の抑制が,細胞の悪性化増殖を阻害することを見出した。本成果は,生理的なマクロ飲作用の機序解明に役立つだけでなく,癌悪性化に対する新たな治療戦略の創出に貢献するものである。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Translocation of LSR from tricellular corners causes macropinocytosis at cell?cell interface as a trigger for breaking out of contact inhibition2021

    • Author(s)
      Kohno Takayuki、Konno Takumi、Kikuchi Shin、Kondoh Masuo、Kojima Takashi
    • Journal Title

      The FASEB Journal

      Volume: 35 Issue: 9

    • DOI

      10.1096/fj.202100299r

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Role of Tricellular Tight Junction Protein Lipolysis-Stimulated Lipoprotein Receptor (LSR) in Cancer Cells2019

    • Author(s)
      Takayuki Kohno, Takumi Konno, Takashi Kojima
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 20 Issue: 14 Pages: 3555-3555

    • DOI

      10.3390/ijms20143555

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 癌悪性化に付随する新しい細胞形態変化2021

    • Author(s)
      幸野貴之
    • Organizer
      第101回 北海道医学大会 第123回癌談話会例会 特別講演
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 細胞間隙からのマクロピノサイトーシスに起因する急激な細胞運動の誘導2021

    • Author(s)
      幸野貴之,金野匠,菊池真,近藤昌夫,小島隆
    • Organizer
      第44回 日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 接触阻害からの離脱による細胞運動能の再獲得を上皮バリアが制御する2020

    • Author(s)
      幸野貴之,菊池真,金野匠,岡田匡氷,斉藤公人,近藤昌夫,郷久晴郎,齋藤豪,小島隆
    • Organizer
      第52回日本臨床分子形態学会総会・学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 上皮細胞における隣接細胞接着領域からの細胞外液取り込み誘導機序の解析2020

    • Author(s)
      幸野貴之,菊池真,金野匠,近藤昌夫,小島隆
    • Organizer
      第72回 日本細胞生物学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Angubindin-1は隣接細胞間隙からの小胞形成を誘導する2019

    • Author(s)
      幸野貴之,菊池真,金野匠,近藤昌夫,小島隆
    • Organizer
      第19回日本蛋白質科学会年会・第71回日本細胞生物学会大会 合同年次大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 子宮内膜癌細胞で観察された,タイト結合刺激後の細胞間隙の一過性開裂現象と細胞機能への影響2019

    • Author(s)
      幸野貴之,菊池真,金野匠,近藤昌夫,郷久晴朗,齋藤豪,小島隆
    • Organizer
      第51回日本臨床分子形態学会総会・学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Angubindin-1による癌細胞の集団運動能の亢進2019

    • Author(s)
      幸野貴之,金野匠,近藤昌夫,嶋田浩志,齋藤豪,小島隆
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Book] Tight Junctions: Classification, Structure and Functions, A Resourceful Alteration of Tricellular Tight Junction Proteins: Roles in Endometrial Cancer Progression2020

    • Author(s)
      Takayuki Kohno, Takumi Konno, Takashi Kojima
    • Total Pages
      146
    • Publisher
      Nova Science Publishers
    • ISBN
      9781536173277
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 札幌医科大学医学部附属フロンティア医学研究所 細胞科学部門

    • URL

      https://web.sapmed.ac.jp/cellscience/index.html

    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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