2013 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Mutli-dimensional fluorescence live imaging of cellular function and molecular activity |
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| Project/Area Number |
22113002
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
松田 道行 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (10199812)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清川 悦子 金沢医科大学, 医学部, 教授 (80300929)
平塚 拓也 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (90641639)
大場 雄介 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30333503)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | FRET / 蛍光共鳴エネルギー移動 / 生体イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1.Rac1活性の揺らぎの意義： がん細胞の多様性はゲノムあるいはエピゲノムの変化以外に、細胞内情報伝達系の確率的揺らぎにおいてももたらされる。蛍光共鳴エネルギー移動（FRET）の原理に基づくRac1バイオセンサーを使って、悪性神経膠芽腫の浸潤能の多様性がRac1活性のゆらぎによってもたらされることを示した。まず、Rac1のFRETバイオセンサーをラットC6グリオーマ細胞に発現させ、Rac1活性を5日間にわたり観察した。その結果、Rac1活性が細胞周期よりももっと長い周期でゆるやかに揺らいでいることを見出した。ついで、その意義を調べるために、Rac1活性に応じて細胞を分取し、Rac1活性の高い細胞分画（Rac1(hi)）と、Rac1活性の低い細胞分画(Rac1(lo))を得た。マトリゲル浸潤アッセーの結果、Rac1(hi)はRac1(lo)よりも強い細胞浸潤能を有していることを見出した。さらに、それぞれの分画からmRNAを取り出して解析した結果、Rac1(hi)はEgr2遺伝子に支配される遺伝子が発現しており、これらの遺伝子が腫瘍の浸潤を促進していることを示唆する結果を得た。
2.FRETバイオセンサーを使ったEGFR情報伝達系のネットワーク解析： Ras-ERK情報伝達系とPI3K-mTOR情報伝達系は様々ながんで活性化されている。そこで、FRETバイオセンサーを使ってその解析を行い、これらの系の間のフィードフォアワード制御およびフィードバック制御が抗がん剤に対する感受性を制御することを示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成25年9月、当初には予測できなかった研究実施場所の耐震改修により、2ヶ月間多光子顕微鏡の使用ができなかった。そのため、実験が順次2か月間繰り下げられた。。
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| Strategy for Future Research Activity |
耐震改修工事が終了後、すみやかに実験を再開し、平成25年度に予定していた研究は、平成26年夏までにおおむね終了した。今後は、培養細胞の長期間イメージング、FRETバイオセンサーを発現するトランスジェニックマウスのイメージングを進めるとともに、これらのモデリングとシミュレーションも推進する予定である。
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[Journal Article] Fluctuation of Rac1 activity is associated with the phenotypic and transcriptional heterogeneity of glioma cells2014
Author(s)
Yukinaga, H., Shionyu, C., Hirata, E., Ui-Tei, K., Nagashima, T., Kondo, S., Okada-Hatakeyama, M., Naoki, H., and Matsuda, M.
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Journal Title
J Cell Sci
Volume: 127
Pages: 1805-1815
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] In vivo imaging reveals PKA regulation of ERK activity during neutrophil recruitment to inflamed intestines.2014
Author(s)
Mizuno, R., Kamioka, Y., Kabashima, K., Imajo, M., Sumiyama, K., Nakasho, E., Ito, T., Hamazaki, Y., Okuchi, Y., Sakai, Y., Kiyokawa, E., and Matsuda, M.
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Journal Title
J Exp Med
Volume: 211
Pages: 1123-1136
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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