脂質メディエーターとHippoシグナル経路が織りなす細胞集団の秩序化機構の解明

• Project Area: Cross-talk between moving cells and microenvironment as a basis of emerging order in multicellular systems
• Project/Area Number: 25111724
• 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: Kumamoto University
• Principal Investigator: 佐藤 卓史 熊本大学, 発生医学研究所, 特定事業研究員 (70555755)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2014: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2013: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
• Keywords: Hippoシグナル経路 / スフィンゴシン1リン酸 / 細胞間コミュニケーション / 細胞競合 / スフィンゴシン１リン酸

Outline of Annual Research Achievements

本研究では液性因子シグナルとしてスフィンゴシン１リン酸 (S1P) 経路に着目し，Hippoシグナル経路とのクロストークによる細胞増殖の接触阻止および細胞競合の制御機構を解明し，細胞集団の秩序化維持における役割を明らかにすることを目的とした．
本年度では，細胞の動きに注視して細胞競合を理解するために上皮細胞を用いた評価系の確立を行った．Hippoシグナル経路下流の転写因子であるTeadの活性化型または不活性化型変異体を発現する細胞を樹立し，正常細胞との共培養を行いTime-lapse解析を行った．これまでの線維芽細胞を用いた結果と同様にTead不活性型変異体を発現する細胞は正常細胞との共培養で排除されることがわかった．その際のS1Pの関与を検討するためにS1P産生酵素の阻害剤を処理し観察を行ったところ，特定の時期における変異細胞の排除が抑制された．また，同様の実験をアポトーシス阻害剤処理で行ったところ，S1P阻害剤とは異なる時期の変異細胞の排除が抑制されたことから，S1P-Hippoシグナル介した変異細胞の排除とアポトーシスによる変異細胞の排除は独立した機構であることが示唆された．
一方，細胞増殖の接触阻止が起こる高密度状態ではS1Pr3発現が優位となることを昨年度までに明らかにしている．本年度はS1P3受容体の下流シグナルであるGq-PLC-Ca2+経路に着目し，Ca2+シグナルによるHippo経路の活性変化を調べた．薬剤により細胞質Ca2+を増加させたところ，Hippo経路の構成因子であるLats1/2, Yapのリン酸化が増加し，Yapが核から排除されることがわかった．したがって，細胞密度増加に伴うS1Pr3発現増加およびその下流シグナル活性化がHippo経路を活性化することが示唆され，細胞増殖の接触阻止に液性因子を介したシグナルクロストークが寄与する可能性が示された．

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Cell competition in mouse NIH3T3 embryonic fibroblasts is controlled by the activity of Tead family proteins and Myc (2015)
  • Author(s): Mamada H, Sato T, Ota M, Sasaki H
  • Journal Title: Journal of Cell Science Volume: 128(4) Pages: 790-803
  • DOI: 10.1242/jcs.163675
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Tead and Myc cooperatively regulate cell competition in mammalian cells (2014)
  • Author(s): 佐藤 卓史
  • Organizer: 熊本医学・生物科学国際シンポジウム「幹細胞制御と臓器再建」
  • Place of Presentation: 熊本市医師会館（熊本県）
  • Year and Date: 2014-09-04 – 2014-09-05
• [Presentation] Hippoシグナル経路による細胞競合の制御 (2014)
  • Author(s): 佐藤 卓史
  • Organizer: 福島県立医科大学 研究連携セミナー
  • Place of Presentation: 福島県立医科大学
  • Year and Date: 2014-07-04
  • Invited
• [Presentation] 転写因子Teadの活性差異により生じる細胞競合の分子機構 (2014)
  • Author(s): 佐藤卓史
  • Organizer: 第3回細胞競合コロキウム
  • Place of Presentation: 北海道大学医学部・定山渓ホテル
• [Presentation] Contact-mediated cell competition between cells with different Tead activity (2013)
  • Author(s): Takashi Sato
  • Organizer: The 61st NIBB conference Cellular Community in Mammalian Embryogenesis
  • Place of Presentation: 岡崎カンファレンスセンター
• [Presentation] Tead とMyc による細胞競合 (2013)
  • Author(s): 佐々木洋
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド