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2014 Fiscal Year Annual Research Report

組織幹前駆細胞の極性制御と運命決定

Planned Research

Project AreaRegulation of polarity signaling during morphogenesis, remodeling, and breakdown of epithelial tubular structure
Project/Area Number 23112003
Research InstitutionYokohama City University

Principal Investigator

大野 茂男  横浜市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10142027)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2016-03-31
Keywords癌 / 再生医学 / 細胞・組織 / シグナル伝達 / 発生・分化
Outline of Annual Research Achievements

幹前駆細胞の単離濃縮法、同定法、非対称分裂の検定法がほぼ確立している乳腺組織をモデルとして、幹細胞の自己更新、非対称分裂の検定法を利用し、細胞極性制御因子の役割、運命決定因子の役割を解析した。さらに、両者の相互作用を解析し、乳腺組織幹細胞の自己更新の 分子機構、自己更新における非対称分裂の役割、その分子機構の解析を進めた。
乳腺組織のプライマリー細胞中にごく微量に存在する、乳腺組織幹細胞、乳腺管腔前駆細胞などを生物学的に区別して定量・評価する手法の解析をすすめた。具体的には試験管内のいくつかの培養系を検討し、乳腺組織幹細胞を評価するMamosphere系、乳腺管腔前駆細胞を評価するColony m形成系、3D Matrigel Organoid形成系について、様々な培養条件で培養したのちに文化マーカーで染色することにより、上述の両者を区別して定量評価する系をほぼ確立した。
さらに、aPKCラムダのshRNAを発現するレンチウィルスベクター、aPKCの阻害ペプチドなどを用いて、その役割の解析を進めた。その結果、aPKCラムダの乳腺前駆細胞における役割と乳腺管腔前駆細胞における役割が大きく異なる事を示す再現的な結果を得た。
一方、上述の試験管内での実験と平行して、マウスレベルでaPKCの役割を評価するために、aPKCラムダのcKOマウスを用いて乳腺組織幹細胞で確実にaPKCラムダ遺伝子をKOデキルマウスラインの樹立を進めた。さらに、aPKCゼータのKOマウスとの掛け合わせを進め、aPKCラムダとゼータを明確に区別する実験系の確認を進めた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason


乳腺組織の初代培養細胞を試験管内で培養する3種類の培養系と様々なマーカー発現を指標として、遺伝子操作を施す新たな解析系を確立し、ごく微量に含まれる乳腺組織前駆細胞と乳腺組織幹細胞とを独立に評価できる系を確立できた。これらの系と、aPKCラムダの機能阻害を用いて、aPKCラムダの役割を評価することが可能となった。
平行して、生体レベルでの検証に向けて、組織幹細胞で遺伝子操作を確実に行う為の系の準備を進めた。全体を通じて、本研究は概ね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

性成熟後の乳腺組織前駆細胞及び幹細胞の維持機構に関して、試験管内での培養系を用いて、aPKCラムダが両者で明確に異なる役割を果たしていることがわかってきたので、その確認と検証を様々な角度から進める。さらに、生体マウスを用いる系の準備が整ったので、vivoでの検証も平行して進める。 さらに、aPKC-PAR系の上流及び制御因子、下流因子などの同定も進んだので、これらとの関係を調べる。

  • Research Products

    (15 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 6 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Regulation of Asymmetric Division and CD8+ T Lymphocyte Fate Specification by Protein Kinase Czeta and Protein Kinase Clambda/iota.2015

    • Author(s)
      Metz P. J, Arsenio J, Kakaradov B, Kim S. H, Remedios K. A, Oakley K, Akimoto K, Ohno S, Yeo G. W, Chang J. T
    • Journal Title

      J Immunol

      Volume: 194 Pages: 2249-2259

    • DOI

      10.4049/jimmunol.1401652

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Aberrant activation of atypical protein kinase C in carbon tetrachloride-induced oxidative stress provokes a disturbance of cell polarity and sealing of bile canalicular lumen.2015

    • Author(s)
      Horikoshi Y, Kitatani K, Toriumi K, Fukunishi N, Itoh Y, Nakamura N, Ohno S, Matsura T, Takekoshi S
    • Journal Title

      Am J Pathol

      Volume: 185 Pages: 958-968

    • DOI

      10.1016/j.ajpath.2014.12.015

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] aPKClambda maintains the integrity of the glomerular slit diaphragm through trafficking of nephrin to the cell surface.2014

    • Author(s)
      Satoh D, Hirose T, Harita Y, Daimon C, Harada T, Kurihara H, Yamashita A, Ohno S
    • Journal Title

      J Biochem

      Volume: 156 Pages: 115-128

    • DOI

      10.1093/jb/mvu022

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Colorectal laterally spreading tumors show characteristic expression of cell polarity factors, including atypical protein kinase C lambda/iota, E-cadherin, beta-catenin and basement membrane component.2014

    • Author(s)
      chikawa Y, Nagashima Y, Morioka K, Akimoto K, Kojima Y, Ishikawa T, Goto A, Kobayashi N, Watanabe K, Ota M, Fujii S, Kawamata M, Takagawa R, Kunizaki C, Takahashi H, Nakajima A, Maeda S, Shimada H, Inayama Y, Ohno S, Endo I
    • Journal Title

      Oncol Lett

      Volume: 8 Pages: 977-984

    • DOI

      10.3892/ol.2014.2271

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] MTCL1 crosslinks and stabilizes non-centrosomal microtubules on the Golgi membrane.2014

    • Author(s)
      Sato Y, Hayashi K, Amano Y, Takahashi M, Yonemura S, Hayashi I, Hirose H, Ohno S, Suzuki A
    • Journal Title

      Nat Commun

      Volume: 5 Pages: 5266

    • DOI

      10.1038/ncomms6266

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 細胞のランドマークを掘る.2015

    • Author(s)
      大野 茂男
    • Organizer
      日本学術振興会 学術システム研究センター 生物系科学専門調査班OBOGセミナー 第4回・生物系科学における学術研究の動向を探る
    • Place of Presentation
      丸駒温泉旅館(北海道千歳市)
    • Year and Date
      2015-01-11
    • Invited
  • [Presentation] Regulation of epithelial cell polarity by PAR3 depends on Girdin transcription and Girdin-Galphai3 signaling.2014

    • Author(s)
      Ohno S
    • Organizer
      COLD SPRING HARBOR ASIA CONFERENCES Dynamics of Cellular Behavior During Development and Disease,
    • Place of Presentation
      Grand Dushu Lake hotel(Suzhou,China)
    • Year and Date
      2014-11-17
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] aPKC suppresses the growth of mammary luminal progenitors through a novel mechanism involving ErbB2.2014

    • Author(s)
      Ohno S
    • Organizer
      14th Japanese-German Cancer Workshop
    • Place of Presentation
      Charite Comprehensive Cancer Center (Berlin,Germany)
    • Year and Date
      2014-11-15
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] aPKCλ maintains the integrity of the glomerular slit diaphragm through trafficking of nephrin to the cell surface.2014

    • Author(s)
      Ohno S
    • Organizer
      The Fourth Shanghai International Forum on Acute and Chronic Kidney Injury
    • Place of Presentation
      Renaissance Pudong Hotel (Shanghai,China)
    • Year and Date
      2014-10-24
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] aPKC suppresses the growth of mammary luminal progenitors through a novel mechanism involving ErbB2.2014

    • Author(s)
      大野 茂男
    • Organizer
      第73回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-09-26
    • Invited
  • [Presentation] 細胞極性制御の翻訳後修飾異常と疾患.2014

    • Author(s)
      大野 茂男
    • Organizer
      文部科学省イノベーションシステム整備事業 先端融合領域イノベーション創出拠点形成プログラム「翻訳後修飾プロテオミクス医療研究拠点の形成」 第5回公開シンポジウム 進む新しい医療研究拠点の形成
    • Place of Presentation
      県民共済みらいホール (神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-08-19
  • [Presentation] Atypical PKC connects cell polarity and cancer.2014

    • Author(s)
      Ohno S
    • Organizer
      Federation of American Societies for Experimental Biology
    • Place of Presentation
      Steamboat Grand Resort(Steamboat Springs,Colorado,USA )
    • Year and Date
      2014-07-28
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] Cell Polarity 1 Biological Role and Basic Mechanisms(The PAR3-aPKC-PAR6 Complex)2015

    • Author(s)
      Ohno S, Goulas S, Hirose T
    • Total Pages
      11
    • Publisher
      Springer
  • [Book] 医学のあゆみ(細胞極性制御因子とHippoシグナルの接点)2014

    • Author(s)
      山下和成, 大野茂男
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      医歯薬出版株式会社
  • [Remarks] 大野研究室 分子細胞生物学 Cell Signaling

    • URL

      http://www-user.yokohama-cu.ac.jp/~ohnos/Japanease/indexJ.html

URL: 

Published: 2017-01-06  

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