革新的ユビキチンシステムイメージング法の開発

• Project Area: Proteolysis in the Regulation of Biological Processes
• Project/Area Number: 21025036
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Japanese Foundation For Cancer Research
• Principal Investigator: 今村 健志 Japanese Foundation For Cancer Research, 研究員 (70264421)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥6,600,000 (Direct Cost: ¥6,600,000); Fiscal Year 2010: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2009: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
• Keywords: バイオテクノロジー / シグナル伝達 / 酵素 / 生体分子 / 細胞・組織

Research Abstract

本研究の目的は、in vivo(インビボ)光イメージング技術を用いて、ユビキチン・プロテアソーム系によるTGF-β/BMPシグナル調節機構を生体で解析する革新的システムを構築することである。具体的には、TGF-β/BMPシグナルを伝達するSmadとそのE3ユビキチンリガーゼSmurf1/2の結合、SmadのSmurf1/2によるユビキチン化をSplit GFP技術を用いて可視化するトランスジェニックマウス、さらにTGF-βとBMPのシグナル伝達を可視化するGFPトランスジェニックマウスとSmurf1/2のノックアウトマウスを掛け合わせ、E3ユビキチンリガーゼの機能を動物個体レベルで解析する。
まず、本年度は、SmadとSmurf1/2の結合、さらにSmadのユビキチン化のイメージングに適切な組み合わせのSmadとSmurf1/2のGFP-NとGFP-Cとの融合蛋白質を恒常的に発現するベクターの作製をおこなった。次に、GFP-NとGFP-Cとの融合蛋白質を同時に発現するようにIRESシステムを用いた発現系の構築をおこない、トランスジェニックマウスの作製を進めた。TGF-β/BNP応答ルシフェラーゼ遺伝子のトランスジェニックマウスについては、ベクター作製が終わり、トランスジェニックマウスの作製の準備を始めた。
Smurf1/2のノックアウトマウスマウスについては、Smurf1Floxマウス、Col1CreマウスとSmurf2KOマウスそれぞれのバッククロスを進め、掛け合わせを始めた。Smurf1FloxとSmurf2KOマウスの掛け合わせにおいて、Smurf1Floxがhypomorphicであることが示唆されたので、次年度に確認するとともにその点に留意して注意深く進めることとした。

Research Products

• [Journal Article] Estrogen inhibits transforming growth factor beta signaling by promoting Smad2/3 degradation (2010)
  • Author(s): Ito I et al.
  • Journal Title: J Biol Chem 285 Pages: 14747-55
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Runx1 and Runx2 cooperate during sternal morphogenesis (2010)
  • Author(s): Kimura A et al.
  • Journal Title: Development 137 Pages: 1159-67
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Trichostatin A-induced TGF-β type II receptor expression in retinoblastoma cell lines (2010)
  • Author(s): Kashiwagi Y et al.
  • Journal Title: Invest Ophthalmol Vis Sci. 51 Pages: 679-85
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Functional in vivo optical imaging of tumor angiogenesis, growth, and metastasis prevented by administration of anti-human VEGF antibody inxenograft model of human fibrosarcoma HT1080 cells (2009)
  • Author(s): Hanyu A et al.
  • Journal Title: Cancer Sci. 100 Pages: 2085-92
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Promoter-wide analysis of Smad4 binding sites in human epithelial cells (2009)
  • Author(s): Koinuma D at al.
  • Journal Title: Cancer Sci. 100 Pages: 2133-42
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mechanical stress induces Interleukin-11 expression to stimulate osteoblast differentiation (2009)
  • Author(s): Kido S et al.
  • Journal Title: Bone. 45 Pages: 1125-32
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 第32回日本分子生物学会年会シンポジウム (2009)
  • Author(s): Takeshi Imamura
  • Organizer: Recent progress of in vivo optical imaging of cancer
  • Place of Presentation: 神奈川県横浜市
  • Year and Date: 2009-12-12