An exploration of the common principles in the cellular osmotic stress response and cell death induction
| Project/Area Number |
19K16067
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 43030:Functional biochemistry-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
渡邊 謙吾 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 特任助教 (20781727)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | 細胞体積制御 / RVD / AVD / ASK3 / VRAC/LRRC8s |
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| Outline of Research at the Start |
細胞は生命活動の場である細胞体積を厳密に制御している．しかし細胞が浸透圧ストレスを認識して細胞体積を維持する一連の機構には未だ不明な点が多い．またアポトーシスにおいても細胞の収縮は有名だが，この現象を細胞死の要因として着目した研究は少ない．申請者は浸透圧ストレス応答とアポトーシスの制御分子ASK3の研究を通して，ASK3が体積制御を担うイオンチャネルVRAC/LRRC8sを制御することを見出した．そこで本研究では，ASK3によるVRAC制御機構の解析を軸に，低浸透圧ストレスにおける細胞体積維持機構ならびにアポトーシス誘導における細胞体積収縮機構を解明することで，細胞体積制御という共通の観点から生命の原理を探究する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
浸透圧ストレス時の細胞の体積維持機構は古い研究分野にも関わらず，浸透圧ストレスの認識から体積制御のエフェクター分子へと至る細胞内シグナル伝達機構には不明な点が多い．また，アポトーシス誘導機構についても数多くの制御分子は報告されてきたが，細胞収縮の維持というアポトーシスの特徴に着目した研究は少ない．研究代表者は浸透圧ストレス応答とアポトーシス誘導のいずれも制御するプロテインキナーゼASK3の研究を通して，ASK3が体積制御を担うイオンチャネルVRACの活性を制御するという独自の知見を得た．そこで本研究では，ASK3によるVRAC制御機構の解明を軸に，低浸透圧ストレスによって膨張した細胞体積の回復（＝細胞収縮）機構ならびにアポトーシス誘導における細胞体積収縮機構を解明することで，細胞体積制御の観点から共通原理を探究することを目的としている．
本年度は，VRACの必須構成分子LRRC8AがASK3活性依存的にリン酸化修飾を受けること，さらに質量分析によって同定したASK3活性依存的なLRRC8Aのリン酸化部位の１つがVRAC活性に関与することを見出した．VRACは近年になって分子実体がLRRC8ファミリーだと同定されたばかりで，その活性制御機構については未だほとんど明らかになっていない．よって本成果はVRACのリン酸化制御の可能性を示した点で重要である．今後は，見出したLRRC8Aのリン酸化の状態変化や体積制御における重要性を浸透圧ストレスとアポトーシス誘導の観点から詳細に検討する必要がある．
なお本研究課題は，研究代表者が国外に研究滞在することに伴い，科研費制度に基づいた一時中断となる．しかし，同定したリン酸化部位特異的抗体といったツールの作製も既に進めてあり，中断が終了次第速やかに本研究課題を再開できる予定である．
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
