イメージングによるNF-κBシグナル細胞内伝播動態の１細胞解析

• Project Area: Resonance Biology for Innovative Bioimaging
• Project/Area Number: 16H01417
• 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: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 井上 純一郎 東京大学, 医科学研究所, 教授 (70176428)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥11,050,000 (Direct Cost: ¥8,500,000、Indirect Cost: ¥2,550,000); Fiscal Year 2016: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
• Keywords: シグナル伝達 / イメージング

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、光照射で活性化されるchemical dimerizerを用いてTRAF6を細胞膜直下の局所で活性化させ、そこから伝播するNF-κBシグナルの１細胞レベルでのダイナミクスをIκBαの分解とNF-κBの核移行をライブイメージングすることで解析する。代表者は以前TRAF6を細胞内で二量体化させるとLys63型ポリユビキチン鎖合成が誘導されNF-κBが活性化されることを報告している。一方、連携研究者の上野はRapamycinがFKBP(FK-506 binding protein)とFRB(FKBP-rapamycin binding protein)と同時に結合することを利用してFKBP融合タンパク質とFRB融合タンパク質を細胞内で二量体形成させることに成功している。さらに光照射依存的に細胞膜透過能を獲得するRapamycin誘導体（cRb-A:Rapamycinにavidinが共有結合した化合物で紫外線照射によりavidinが切断除去され細胞膜を透過する)を利用することで細胞膜近辺の限られた領域で任意の時間にFKBP融合タンパク質とFRB融合タンパク質を二量体化させることにも成功した。今年度はTRAF6のC末にFKBPを融合させたTRAF6-FKBPとTRAF6のC末に FRBを融合させたTRAF6-FRBを安定発現した細胞を作成しRapamycinを添加することでNF-κBを活性化する系を確立した。さらにこのTRAF6の二量体化によって誘導されるIκBαの分解とNF-κBの核移行を細胞に蛍光タンパク質とIκBαおよびRelAとの融合タンパク質を発現させることでイメージングにより１細胞レベルで解析できる実験系を確立した。今後は本実験系をもとにcRb-Aを用いて光依存的に細胞局所でNF-κBを活性化する条件検討を実施する予定である。

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。