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Molecular basis of the regulation of intestinal cellular lifespan

Research Project

Project/Area Number 20K07358
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 49010:Pathological biochemistry-related
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

Kotani Takenori  神戸大学, 医学研究科, 助教 (40455960)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords腸上皮細胞 / 細胞寿命 / mTORC1 / Tsc2 / Ras / CD47 / 腸幹細胞 / Src / Wntシグナル / ターンオーバー
Outline of Research at the Start

各組織を構成する細胞はそれぞれの種類ごとに固有の寿命をもつことが知られるが、細胞の寿命を決定するメカニズムについてはこれまでほとんど明らかにされていない。そこで本研究では、細胞の生涯を比較的観察しやすいマウス腸上皮細胞を研究対象とした解析を行なうことにより、細胞外・細胞内の両面から「腸上皮細胞の寿命制御に関わる分子基盤」を解明する。さらに、その異常と腸疾患の病態との関係についても検証する。

Outline of Final Research Achievements

Intestinal epithelial cells (IECs) are continuously regenerated from Lgr5-positive intestinal stem cells (ISCs). The life-span of matured IECs is relatively short, and its proper regulation is important for maintaining homeostasis of intestine. In this study, we found that the downstream molecules of receptor protein kinases such as mTORC1 and Ras inhibited Wnt signaling pathway which was important for maintaining the stemness of ISCs, and reduced the number of Lgr5-positive ISCs. We believe that cross-talk between mTORC1or Ras and Wnt signaling pathway is important not only for proper regulation of IEC homeostasis but for the development of intestinal diseases and potentially for their therapy.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

腸上皮細胞の寿命制御メカニズムについて理解することを目的とした本研究の成果は、学術的に未解決な問題である「細胞寿命の制御機構の解明」に寄与する。一方で近年、食の欧米化に伴って我が国でも増加傾向のある炎症性腸疾患や大腸がんなどの発症機構の理解にも本研究の成果は寄与する。そのため本研究の成果はこれらの腸疾患の診断法や治療法を開発する上で有力な情報を提供することが想定される。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2022 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (3 results)

  • [Int'l Joint Research] ガジャマダ大学(インドネシア)

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  • [Journal Article] Role of Ras in regulation of intestinal epithelial cell homeostasis and crosstalk with Wnt signaling2021

    • Author(s)
      Kotani Takenori、Ihara Noriko、Okamoto Saki、Setiawan Jajar、Konno Tasuku、Saito Yasuyuki、Murata Yoji、Matozaki Takashi
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 16 Issue: 8 Pages: e0256774-e0256774

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0256774

    • NAID

      120007159885

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Regulation of colonic epithelial cell homeostasis by mTORC12020

    • Author(s)
      Kotani Takenori、Setiawan Jajar、Konno Tasuku、Ihara Noriko、Okamoto Saki、Saito Yasuyuki、Murata Yoji、Noda Tetsuo、Matozaki Takashi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 13810-13810

    • DOI

      10.1038/s41598-020-70655-1

    • NAID

      120006892085

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Roles of Src family kinase, Ras, and mTOR signaling in intestinal epithelial homeostasis and tumorigenesis2020

    • Author(s)
      Matozaki Takashi、Kotani Takenori、Murata Yoji、Saito Yasuyuki
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 112 Issue: 1 Pages: 16-21

    • DOI

      10.1111/cas.14702

    • NAID

      120006952746

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Srcファミリーキナーゼ、Ras、mTORC1シグナルによる腸上皮細胞の恒常性制御2022

    • Author(s)
      小谷 武徳
    • Organizer
      第5回 徳島大学統合的がん創薬クラスター合同オンラインミーティング
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  • [Presentation] マクロファージによる生細胞貪食を制御する分子基盤の解明2021

    • Author(s)
      小谷 武徳、高井 智子、齊藤 泰之、村田 陽二、的崎 尚
    • Organizer
      第10回日本プロテインホスファターゼ研究会学術集会
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  • [Presentation] 腸上皮細胞の増殖・分化制御におけるK-Ras活性の役割2020

    • Author(s)
      小谷 武徳、井原 紀子、ジャジャル セティアワン、岡本 沙樹、齊藤 泰之、村田 陽二、的崎 尚
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
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  • [Presentation] Srcファミリーキナーゼ、Ras, mTORC1シグナルによる腸上皮細胞の恒常性制御2020

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      小谷 武徳、岡本 沙樹、村田 陽二、齊藤 泰之、的崎 尚
    • Organizer
      第19回生体機能研究会
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      小谷 武徳、井原 紀子、ジャジャル セティアワン、岡本 沙樹、齊藤 泰之、村田 陽二、的崎 尚
    • Organizer
      第79回日本癌学会学術総会
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  • [Presentation] Roles of Shp2-Ras, Src family kinases, and mTOR signaling in intestinal epithelial homeostasis2020

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      Takenori Kotani, Saki Okamoto, Yoji Murata, Yasuyuki Saito, Takashi Matozaki
    • Organizer
      14th International Conference on Protein Phosphatase
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    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 神戸大学大学院医学研究科 生化学・分子生物学講座 生体シグナル制御学部門

    • URL

      https://www.med.kobe-u.ac.jp/tougou/signal/Home.html

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  • [Remarks] 神戸大学大学院医学研究科 生化学・分子生物学講座 生化学・シグナル統合学分野(シグナル統合学)

    • URL

      https://www.med.kobe-u.ac.jp/tougou/signal/Home.html

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  • [Remarks] 神戸大学大学院医学研究科 生化学・分子生物学講座 シグナル統合学分野

    • URL

      https://www.med.kobe-u.ac.jp/tougou/signal/Home.html

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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