異常レベルに応じた選択的な細胞死誘導

• Project Area: Homeostatic Regulation by Various Types of Cell Death
• Project/Area Number: 15H01385
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Gakushuin University
• Principal Investigator: 谷口 喜一郎 学習院大学, 理学部, 助教 (20554174)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2016: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2015: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
• Keywords: 細胞死 / 非再生系 / ショウジョウバエ / 細胞・組織 / 発生・分化 / シグナル伝達 / 細胞死誘導 / 老化 / JAK-STATシグナル / Pvrシグナル

Outline of Annual Research Achievements

1. JAK-STATシグナルによる細胞死許容メカニズム
附属腺では、分化状態の異常 (転写因子Pairedレベルの低下) に相関して、JAK-STATシグナルが上昇する。また、上皮性異常によりPvrシグナルが誘導される。細胞死誘導においては、Pvrシグナルが細胞死トリガー、JAK-STATシグナルが細胞死許容として機能することが明らかになった。今回、JAK-STATシグナルによる細胞死の許容メカニズムを解明すべく、下流因子の同定を目指した。その結果、JAK-STATシグナルは、イニシエーターカスパーゼDroncの発現を上昇させることが明らかになった。また、Droncを不活化することで、Pvr依存的な細胞死誘導が部分的に抑えられた。これらの結果から、JAK-STATシグナルは、Droncの基礎発現量を上昇させることで細胞死誘導を起こしやすくしている(許容)と考えられた。
2. Pvr・JAK-STATシグナルによる選択的細胞排除の意義
附属腺では、Pvr・JAK-STATシグナルが異常センサーとして協調的に機能することで、異常細胞の選択的排除が誘導される。一方で、非再生系組織である附属腺においては、細胞排除は組織喪失のリスクも伴う。そこで、細胞排除機構の意義を明らかにするために、Pvr・JAK-STATシグナルを人為的に抑制し、加齢時の附属腺への影響を調べた。その結果、細胞排除誘導シグナルの抑制は、大規模細胞死や組織サイズの縮小を引き起こすことが明らかになった。これは、異常細胞生存し続けたため、周囲の正常組織を巻き込んだ壊死を生じた結果であると予想される。これらの結果から、選択的細胞排除は、あらかじめ異常な老化細胞を取り除くことで、大規模な組織喪失を防いでいると考えられた。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] GATAe regulates intestinal stem cell maintenance and differentiation in Drosophila adult midgut. (2016)
  • Author(s): Okumura, T., Takeda, K., Kuchiki, M., Akaishi, M., Taniguchi, K. and Adachi-Yamada, T.
  • Journal Title: Developmental Biology Volume: 410 Issue: 1 Pages: 24-35
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2015.12.017
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Class I myosins have overlapping and specialized functions in left-right asymmetric development in Drosophila (2015)
  • Author(s): Okumura T, Sasamura T, Inatomi M, Hozumi S, Nakamura M, Hatori R, Taniguchi K, Nakazawa N, Suzuki E, Maeda R, Yamakawa T, Matsuno K
  • Journal Title: Genetics Volume: 199 Issue: 4 Pages: 1183-1199
  • DOI: 10.1534/genetics.115.174698
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Binucleation of male accessory gland cells elevates reproductive capacity in Drosophila (2016)
  • Author(s): 谷口喜一郎、安達卓
  • Organizer: 12th Japanese Drosophila Research Conference
  • Place of Presentation: 立教大学
  • Year and Date: 2016-09-09
• [Presentation] ショウジョウバエ組織における生理的アポトーシス耐性の解析. (2015)
  • Author(s): 谷口喜一郎, 中越英樹, 安達卓
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Remarks] 学習院大学・安達研究室
  • URL: http://www-cc.gakushuin.ac.jp/~e090001/index.html
• [Remarks] 学習院大学・安達研究室
  • URL: http://www-cc.gakushuin.ac.jp/~e090001/