Analysis of sensing and responding mechanisms for osmotic stress in mammalian cells(Fostering Joint International Research)

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15KK0297
• Research Category: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Biological pharmacy
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: NAGURO ISAO 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (80401222)
• Research Collaborator: Herr Amy E. University of California, Berkeley, Department of Bioengineering, Professor ; Zhang Yizhe
• Project Period (FY): 2016 – 2018
• Keywords: シングルセル解析 / 浸透圧ストレス / 細胞応答 / 免疫細胞 / シグナル伝達 / ストレス応答

Outline of Final Research Achievements

In this study, I learned and adopted the single cell western blot (scWB) technique to investigate cellular variation of osmotic stress-related proteins that we have been studying. I found some proteins were uniformly expressed among cells, but others showed wide cell-to-cell variation in induction upon hyper-osmotic stress. I also took part in a development of new scWB method by which we can investigate quick and fragile post-translational modifications of proteins, such as phosphorylation.

Free Research Field

細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで通常のウェスタンブロット法など細胞集団の平均値を対象にした解析では見逃されてきた個々の細胞の応答を区別してストレス応答を検出する方法としてシングルセルウェスタンブロット法の有用性について確認することができた。本研究で明らかにした浸透圧ストレス応答の細胞間バリエーションの知見とその分子メカニズムの解明は、今後、浸透圧環境で活性化する免疫細胞の多様性の理解や制御などに役立つと考えられる。また、本研究により洗い出されたシングルセルウェスタンブロット法の問題点は、将来的にこの技術を改善していく重要なポイントとなると考えられる。