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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Clarification of Molecular Basis underlaying the multi functionality of Wnt signaling

Research Project

Project/Area Number 16H05141
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

石谷 太  群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (40448428)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
KeywordsWntシグナル / 多機能性
Outline of Annual Research Achievements

Wnt/βカテニンシグナル(Wntシグナルと略)は、“多機能”なシグナル伝達経路である。このシグナルは状況に応じて細胞に対して未分化維持、増殖、分化、成熟、生存、死等の質的に異なる運命を選択的に誘導し、私たちの体を構成するほぼ全ての組織の構築と恒常性維持を支える。一方でWntシグナルは、腫瘍細胞の未分化性や増殖、生存を正に制御することで、がんの発症や悪性化にも関わる。しかし、Wntシグナルがどのようなメカニズムによって質的に異なる細胞運命を状況ごとに選択的に誘導することが出来るのか、については未解明である。本研究では、このWntシグナルの選択的な細胞運命誘導のメカニズムを解明し、これによりWntシグナルの多機能性を支える分子基盤を理解することと、その成果を起点に、腫瘍細胞の増殖を支えるWntシグナル制御因子と、その活性阻害化合物の探索を行い、がん治療への貢献することを目指している。
今回、ゼブラフィッシュ胚を用いたイメージング解析により、細胞集団中に集団の他の細胞と大きく外れたWntシグナル活性を持つ細胞(Wntシグナルが高すぎる細胞あるいは低すぎる細胞)が出現すると隣接細胞とのWntシグナル差が引き金となって細胞死を起こすことを発見した。さらに、本研究で確立した「ゼブラフィッシュ個体からセルソーターを用いてWntシグナル活性化細胞を分取してオミクス解析する技術」を用いて、この細胞死にカドヘリンを介した細胞間相互作用とSmadシグナル、活性酸素が関与することを発見した(Akieda et al., Nat Commun 2019)。
また共同研究により、個体発生における新たなWntシグナル制御機構を複数発見した(Cell Rep 2019; Nature in press)。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (28 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 10 results) Remarks (3 results)

  • [Int'l Joint Research] ハーバード大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ハーバード大学
  • [Journal Article] Cell competition corrects noisy Wnt morphogen gradients to achieve robust patterning in the zebrafish embryo2019

    • Author(s)
      Akieda Yuki、Ogamino Shohei、Furuie Hironobu、Ishitani Shizuka、Akiyoshi Ryutaro、Nogami Jumpei、Masuda Takamasa、Shimizu Nobuyuki、Ohkawa Yasuyuki、Ishitani Tohru
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 10 Pages: 4710

    • DOI

      10.1038/s41467-019-12609-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Horizontal Boundary Cells, a Special Group of Somitic Cells, Play Crucial Roles in the Formation of Dorsoventral Compartments in Teleost Somite2019

    • Author(s)
      Abe Kota、Shimada Atsuko、Tayama Sayaka、Nishikawa Hotaka、Kaneko Takuya、Tsuda Sachiko、Karaiwa Akari、Matsui Takaaki、Ishitani Tohru、Takeda Hiroyuki
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 27 Pages: 928~939.e4

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2019.03.068

  • [Presentation] 組織の正確なパターン形成を支える、細胞競合を介したWntシグナル勾配修復機構2019

    • Author(s)
      龝枝 佑紀
    • Organizer
      Wnt研究会 2018-2019
  • [Presentation] Rel/NF-κB restricts dorsal organizer formation via suppression of Wnt/β-catenin signaling in zebrafish2019

    • Author(s)
      Juqi Zou, Satoshi Anai, Satoshi Ota, Masayuki Oginuma, Tohru Ishitani
    • Organizer
      International Zebrafish Society Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cell competition corrects noisy Wnt morphogen-gradient to achieve robust patterning2019

    • Author(s)
      Yuki Akieda, Shohei Ogamino, Tohru Ishitani
    • Organizer
      Gordon Research Conference Wnt signaling
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Defective cell sensing and elimination system utilizing Wnt morphogen-gradient2019

    • Author(s)
      Tohru Ishitani
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会 シンポジウム
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cell competition corrects noisy Wnt morphogen gradients to achieve robust patterning2019

    • Author(s)
      Tohru Ishitani
    • Organizer
      研究所ネットワークシンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Zebrafish imaging analyses reveal the roles of cell competition in healthy body construction and cancer prevention2019

    • Author(s)
      Tohru Ishitani
    • Organizer
      第78回日本癌学会
    • Invited
  • [Presentation] Cell competition corrects noisy Wnt morphogen-gradient to achieve robust patterning2019

    • Author(s)
      Yuki Akieda, Shohei Ogamino, Tohru Ishitani
    • Organizer
      第71回日本細胞生物学会大会(日本蛋白質科学会合同大会)
    • Invited
  • [Presentation] “Morphogen gradient-mediated cell quality control (CQC) system” contributes to healthy body construction.2019

    • Author(s)
      Yuki Akieda, Shohei Ogamino, Tohru Ishitani
    • Organizer
      小型魚類研究会
  • [Presentation] Cell competition corrects noisy Wnt morphogen-gradient to achieve robust patterning2019

    • Author(s)
      Yuki Akieda, Shohei Ogamino, Tohru Ishitani
    • Organizer
      National Tsing Hua University-Osaka University International Student Symposium 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ゼブラフィッシュイメージングで見えてきた細胞競合の新たな機能と制御2019

    • Author(s)
      龝枝 佑紀、原岡 由喜也、小神野 翔平、石谷 太
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会 ワークショップ
    • Invited
  • [Presentation] ゼブラフィッシュ可視化解析により見えてきた、発生ロバストネスを支える細胞競合を介したシグナル補正機構2018

    • Author(s)
      石谷 太
    • Organizer
      第70回細胞生物学会・第51回日本発生生物学会 合同大会 NBRP サテライトワークショップ(招待講演)
    • Invited
  • [Presentation] NFκB controls dorsal-ventral patterning of vertebrate embryos through negative regulation of Wnt/β-catenin signaling2018

    • Author(s)
      Juqi Zou, Satoshi Anai, Takamasa Masuda, Satoshi Ota, Tohru Ishitani
    • Organizer
      第70回細胞生物学会・第51回日本発生生物学会 合同大会
  • [Presentation] Smad signaling and ROS are involved in the “noise-cancelling system” of Wnt/β-catenin signaling.2018

    • Author(s)
      Shohei Ogamino, Yuki Akieda, Jumpei Nogami, Yasuyuki Ohkawa, Tohru Ishitani
    • Organizer
      第70回細胞生物学会・第51回日本発生生物学会 合同大会
  • [Presentation] Apoptotic elimination of unfit cells shapes up the Wnt/β-catenin morphogen gradient.2018

    • Author(s)
      Tohru Ishitani
    • Organizer
      International Zebrafish Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Apoptotic elimination of unfit cells shapes up the Wnt/β-catenin morphogen gradient.2018

    • Author(s)
      Tohru Ishitani
    • Organizer
      Nothobranchius symposium.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 魚で解き明かす、未知のがん初期発生機構と生体防御システム2018

    • Author(s)
      石谷 太
    • Organizer
      第13回Basic Urology Research Seminar
    • Invited
  • [Presentation] ノイズキャンセリングシステム: 動物組織の正確なパターン形成を支える、細胞死 を介したシグナルノイズ除去2018

    • Author(s)
      石谷 太
    • Organizer
      【第91回日本生化学会大会】シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] ゼブラフィッシュin vivoイメージングにより明らかになる、がん初期発生におけるがん原細胞の未知の挙動と変異蓄積の新たな意義2018

    • Author(s)
      石谷 太
    • Organizer
      第77回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] Apoptotic elimination of unfit cells corrects noisy Wnt morphogen gradients to achieve robust patterning2018

    • Author(s)
      Yuki Akieda, Shohei Ogamino, Hironobu Furuie, Shizuka Ishitani, Ryutaro Akiyoshi, Jumpei Nogami, Yasuyuki Ohkawa, and Tohru Ishitani
    • Organizer
      IMCR Young Researcher Development Program
    • Invited
  • [Presentation] 細胞競合が支える、正確なモルフォゲン勾配形成とロバストな組織パターニング2018

    • Author(s)
      石谷 太
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会 シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 細胞競合を介した不適応細胞の除去は正確なWntシグナル勾配とロバストなパターンの形成に必須である2018

    • Author(s)
      龝枝 佑紀、小神野 翔平、古家 博信、石谷 閑、石谷 太
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] NFκB controls dorsal-ventral patterning of vertebrate embryos through negative regulation of Wnt/β-catenin signaling2018

    • Author(s)
      Juqi Zou, Satoshi Anai, Satoshi Ota, Masayuki Oginuma, Tohru Ishitani
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
  • [Remarks] 組織・臓器の発生プロセスのエラー回避機構を発見(石谷研がNat. Commun.誌に発表)

    • URL

      http://www.biken.osaka-u.ac.jp/achievement/research/2019/134

  • [Remarks] 組織・臓器の発生プロセスのエラー回避機構を発見 ~先天性疾患、がんの発症機構理解に新たな視点~

    • URL

      https://www.imcr.gunma-u.ac.jp/?research_result

  • [Remarks] 石谷研究室HP

    • URL

      https://ishitani-lab.biken.osaka-u.ac.jp

URL: 

Published: 2021-01-27  

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