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Genetic dissection of the common mechanism of cell competition

Research Project

Project/Area Number 19K22424
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 44:Biology at cellular to organismal levels, and related fields
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Igaki Tatsushi  京都大学, 生命科学研究科, 教授 (00467648)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords細胞競合 / 細胞死 / 細胞間コミュニケーション / ショウジョウバエ
Outline of Research at the Start

「細胞競合」とは、生体内で隣り合う細胞間で相対的に増殖能・生存能に優る細胞(勝者)が劣る細胞(敗者)を排除する現象である。近年、細胞競合はその生物学的重要性が広く認識されつつあり、器官発生や組織再生、組織恒常性の維持、さらにはがんをはじめとする様々な疾患において重要な役割を果たすと推察されている。本研究は、ショウジョウバエをモデル生物として用い、様々な因子により誘導される細胞競合の共通メカニズムを明らかにしようとするものである。本研究を遂行することにより、機構未知の多様な生命現象や疾患の理解に貢献できるものと期待される。

Outline of Final Research Achievements

Cell competition is a form of cell-cell interaction whereby cells with higher fitness eliminate neighboring less fit cells by inducing cell death. In this study, we used fruit fly Drosophila as a model organism and searched for gene mutations that cause cell competition and analyzed the underlying mechanisms. We found that autophagy plays a critical role in driving cell competition and discovered that a transcription factor Xrp1 plays a key role in many types of cell competition triggered by different gene mutations.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、異なる原因によって引き起こされる細胞競合の実行に共通してオートファジーや転写因子Xrp1が重要な役割を果たすことが明らかになった。本研究の成果により、多細胞生物における細胞間コミュニケーションの仕組みの理解に近づくことができると期待される。また、本成果を基に細胞競合を人為的に制御できるようになれば、がんなどの細胞競合が関わる疾患に対する新たな治療戦略を構築できる可能性がある。

Report

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

    (21 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Epithelial cell-turnover ensures robust coordination of tissue growth in Drosophila ribosomal protein mutants2021

    • Author(s)
      Ohsawa S, Akai N, Sando S, Igaki T
    • Journal Title

      PLoS Genetics

      Volume: 17 Issue: 1 Pages: e1009300-e1009300

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1009300

    • NAID

      120006954062

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mechanism of tumor-suppressive cell competition in flies.2020

    • Author(s)
      Kanda H, Igaki T.
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 111 Issue: 10 Pages: 3409-3415

    • DOI

      10.1111/cas.14575

    • NAID

      120006890708

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Hyperinsulinemia drives epithelial tumorigenesis by abrogating cell competition2020

    • Author(s)
      Sanaki Y, Nagata R, Kizawa D, Leopold P, Igaki T
    • Journal Title

      Developmental Cell

      Volume: 53 Issue: 4 Pages: 379-389

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2020.04.008

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Cell competition is driven by autophagy2019

    • Author(s)
      Nagata R, Nakamura M, Sanaki Y, Igaki T.
    • Journal Title

      Developmental Cell

      Volume: 51 Issue: 1 Pages: 99-112

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2019.08.018

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Identification and characterization of a novel type of cell competition in Drosophila2020

    • Author(s)
      Nakamura M, Li J, Kondo S, Saito K, Igaki T
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞競合による上皮の恒常性維持と腫瘍増殖制御2020

    • Author(s)
      井垣達吏
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞競合を駆動する細胞非自律的な細胞死誘導機構2020

    • Author(s)
      永田理奈
    • Organizer
      第1回 細胞死コロキアム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞競合による上皮恒常性維持とがん制御2020

    • Author(s)
      井垣達吏
    • Organizer
      第72回日本細胞生物学会大会(シンポジウム)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞競合はオートファジーにより駆動される2019

    • Author(s)
      永田理奈、中村麻衣、、佐奈喜祐哉、井垣達吏
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会(ワークショップ)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞競合を駆動する細胞非自律的な細胞死誘導機構の解析2019

    • Author(s)
      中村麻衣、近藤周、齋藤都暁、井垣達吏
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会(ワークショップ)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞競合によるがん制御2019

    • Author(s)
      井垣達吏
    • Organizer
      第5回生体調節研究所内分泌代謝シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Tumor suppression and epithelial maintenance by cell competition2019

    • Author(s)
      Igaki T
    • Organizer
      26th European Drosophila Reserch Conference
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Dissecting the mechanim of non-cell autonomous cell death by cell competiion2019

    • Author(s)
      Nakamura M, Kondo S, Saito K, Igaki T
    • Organizer
      26th European Drosophila Reserch Conference
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cell competition is driven by autophagy2019

    • Author(s)
      Nagata R, Nakamura M, Sanaki Y, Igaki T
    • Organizer
      26th European Drosophila Reserch Conference
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 細胞競合を駆動する細胞死誘導機構2019

    • Author(s)
      井垣達吏
    • Organizer
      第28回日本Cell Death学会学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 細胞競合における細胞非自律的な細胞死誘導機構の解析2019

    • Author(s)
      中村麻衣、近藤周、齋藤都暁、井垣達吏
    • Organizer
      第28回日本Cell Death学会学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞競合はオートファジーを介した細胞死遺伝子誘導により駆動される2019

    • Author(s)
      永田理奈、中村麻衣、佐奈喜祐哉、井垣達吏
    • Organizer
      第28回日本Cell Death学会学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞競合はオートファジーを介した細胞死遺伝子誘導により駆動される Cell competition is triggered by local induction of autophagy2019

    • Author(s)
      永田理奈、中村麻衣、佐奈喜祐哉、井垣達吏
    • 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] 細胞競合による上皮の恒常性維持機構2019

    • Author(s)
      井垣達吏
    • Organizer
      第17回幹細胞シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Cell competition in the growing epithelial progenitors is driven by autophagy2019

    • Author(s)
      Nagata R, Nakamura M, Sanaki Y, Igaki T
    • Organizer
      第17回幹細胞シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 井垣研究室HP

    • URL

      https://www.lif.kyoto-u.ac.jp/genetics/

    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-07-04   Modified: 2022-01-27  

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