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細胞競合現象の時空間的解析とその操作

Publicly

Project AreaCell competition: a mechanism for survival of the fittest in the multi-cellular community
Project/Area Number 17H05611
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

大場 雄介  北海道大学, 医学研究院, 教授 (30333503)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Keywords蛍光バイオイメージング / 光操作 / 細胞競合
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、光による細胞競合の誘導系を開発し、細胞競合の発生を時空間的に厳密に制御すること、同時に分子の活性化、分子間相互作用、イオン濃度変化等を蛍光バイオイメージングで観察し、winner、looser間での細胞競合が生じるための時空間的な分子動態を詳細に明らかにすることを目的に行っている。
本年度は、488 nmの光で分子間相互作用が誘導されるCry2-CIBの系を用いて、二つのRas活性化法を構築した。Rasはファルネシル化による膜局在が機能発揮に必須である。そこでファルネシル化部位を削った活性化型Ras(RasV12)とCry2の融合タンパク質発現ベクターを構築した。また、Rasの活性化因子であるSos2とCry2融合タンパク質の発現ベクターも作製した。一方のCIBにはRasのファルネシル化領域を付加し、細胞膜に局在させた。これにより光照射でRasシグナルを発する系を構築した。これら二つの系を用いて光でRasを活性化した時に、細胞競合の生じ方に違いがあるか否かを検討した。両者は光照射によって、Rasの下流因子のうち少なくともERKの活性化強度に関しては同程度生じることを確認した。この条件下において、光照射を行ってRasの活性化を誘導したところ、RasV12の系のみで細胞競合が観察された。Sos2による内在性Rasの活性化では細胞競合が誘導されなかった。この結果は、少なくとも一つの下流因子の活性化状態は同じであるにも関わらず、細胞競合誘導に差が見られたことから、何がwinnerとlooserを決めるかという根本的課題に迫る緒になると期待できる。
また、細胞競合中に生じる細胞内Ca2+の伝播の可視化および解析にも成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

概ね調書記載の計画通りの進捗であるため。

Strategy for Future Research Activity

当初計画に従って研究を推進する。具体的にはCry2-CIB系は光照射で相互作用を誘導できるものの、解離は時定数に従って生じるためコントロールとすることができない。また、488 nmの光を用いるため他の多くのバイオセンサーの同時使用ができない。そこで、650 nmという比較的長い波長により誘導される分子間相互作用を活用したPhy-PIF系を導入する。この系は、誘導に用いる光が長波長であると同時に、650 nmと750 nmの光でオンとオフがコントロールできるメリットがある。
また、本年度見出した現象の分子メカニズムを解明するため、各種Ras下流因子の活性化を各種バイオセンサーを用いて時空間的に解析する。

Report

(1 results)
  • 2017 Annual Research Report

Research Products

(12 results)

All 2018 2017

All Journal Article Presentation Book

  • [Journal Article] Epstein?Barr Virus Acquires Its Final Envelope on Intracellular Compartments With Golgi Markers2018

    • Author(s)
      Nanbo Asuka、Noda Takeshi、Ohba Yusuke
    • Journal Title

      Front Microbiol.

      Volume: 9 Pages: 454-454

    • DOI
      10.3389/fmicb.2018.00454
    • NAID
      120006416029
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dermoscopic evaluation for skin grafts after surgery; neo-vascularization correlates with survival of skin grafts: A prospective study2018

    • Author(s)
      Kitamura Shinya、Yanagi Teruki、Inamura-Takashima Yuka、Imafuku Keisuke、Hata Hiroo、Fujioka Yoichiro、Ohba Yusuke、Shimizu Hiroshi
    • Journal Title

      J Dermatol Sci

      Volume: 印刷中

    • DOI
      10.1016/j.jdermsci.2018.01.014
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ebola virus requires a host scramblase for externalization of phosphatidylserine on the surface of viral particles.2018

    • Author(s)
      Nanbo Asuka、Maruyama Junki、Imai Masaki、Ujie Michiko、Fujioka Yoichiro、Nishide Shinya、Takada Ayato、Ohba Yusuke、Kawaoka Yoshihiro
    • Journal Title

      PLoS Pathogen

      Volume: 14

    • DOI
      10.1371/journal.ppat.1006848
    • NAID
      120006416019
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Cell competition with normal epithelial cells promotes apical extrusion of transformed cells through metabolic?changes.2017

    • Author(s)
      Shunsuke Kon, et al.
    • Journal Title

      Nat Cell Biol

      Volume: 印刷中 Pages: 530-41

    • DOI
      10.1038/ncb3509
    • NAID
      120006360073
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Rab5-regulated endocytosis plays a crucial role in apical extrusion of transformed cells2017

    • Author(s)
      S. Saitoh, T. Maruyama, Y. Yako, M. Kajita, Y. Fujioka, Y. Ohba, N. Kasai, N. Sugama, S. Kon, S. Ishikawa, T. Hayashi, T. Yamazaki, M. Tada and Y. Fujita.
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci USA

      Volume: 114

    • DOI
      10.1073/pnas.1602349114
    • NAID
      120006346108
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 細胞内シグナル伝達の可視化と光による操作2017

    • Author(s)
      大場雄介
    • Organizer
      第40回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] PI3K 由来ペプチドによるエンドサイトーシスとインフルエンザウイルス感染の抑制2017

    • Author(s)
      藤岡容一朗、佐藤絢、堀内浩水、藤岡真理、パウデル サラド、西出真也、南保明日香、大場雄介
    • Organizer
      第40回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 高速原子間力顕微鏡を用いた細胞表面膜構造動態のライブセルイメージング2017

    • Author(s)
      吉田藍子、酒井信明、植草良嗣、粂田昌宏、吉村成弘、大場雄介
    • Organizer
      第40回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] インフルエンザウイルス細胞侵入において鍵となる宿主タンパク質の同定2017

    • Author(s)
      藤岡容一朗、西出真也、尾瀬農之、加藤いづみ、福原秀雄、藤岡真理、堀内浩水、佐藤絢、Prabha Nepal、柏木彩花、Jing Wang、堀口美香、Sarad Paudel、南保明日香、宮崎忠昭、前仲勝実、大場雄介
    • Organizer
      第69回日本細胞生物学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Ras-PI3K複合体によるエンドサイトーシスの制御因子の探索と機能解析2017

    • Author(s)
      堀内浩水、藤岡容一朗、佐藤絢、Prabha Nepal、Jing Wang、堀口美香、Sarad Paudel、西出真也、南保明日香、小布施力史、大場雄介
    • Organizer
      第69回日本細胞生物学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] PI3K 由来ペプチドによるインフルエンザウイルス感染の抑制2017

    • Author(s)
      佐藤絢、藤岡容一朗、堀内浩水、藤岡真理、パウデル サラド、西出真也、南保明日香、大場雄介
    • Organizer
      第69回日本細胞生物学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Book] Methods in Molecular Biology, SH2 domain2017

    • Author(s)
      Mari Fujioka、Yumi Asano、Shigeyuki Nakada、Yusuke Ohba
    • Total Pages
      555
    • Publisher
      Humana Press, New York, NY
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2018-12-17  

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