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2020 Fiscal Year Research-status Report

腸上皮細胞の寿命制御に関わる分子基盤の解明

Research Project

Project/Area Number 20K07358
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

小谷 武徳  神戸大学, 医学研究科, 助教 (40455960)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords腸上皮細胞 / 細胞寿命 / Ras / mTORC1 / Src / CD47 / Wntシグナル / 腸幹細胞
Outline of Annual Research Achievements

各組織を構成する細胞はそれぞれの種類ごとに固有の寿命をもつことが知られるが、細胞の寿命を決定するメカニズムについてはこれまでほとんど明らかにされていない。そこで研究代表者は、細胞の生涯を比較的観察しやすい腸上皮細胞をモデルとして、細胞外・細胞内の両面から細胞寿命の制御機構に注目した解析を進めている。
本年度は特に、mTORC1シグナルを負に制御することの知られるTsc2の腸上皮細胞特異的欠損マウスを用い、大腸腸上皮細胞の寿命制御におけるmTORC1シグナルの役割について解析を行なった。その結果、Tsc2欠損によるmTORC1シグナルの活性化は大腸腸上皮細胞の増殖を促進させる一方で、幹細胞性の維持に重要なWntシグナルに対しては抑制的に作用する可能性を明らかにした。また、マウス大腸から単離培養した大腸オルガノイドについて観察したところ、Tsc2を腸上皮細胞特異的に欠損したマウス由来の大腸オルガノイドは成長の促進が認められることを明らかにした。さらに、デキストラン硫酸ナトリウムによりマウスに実験的に腸炎を誘導したところ、Tsc2を腸上皮細胞特異的に欠損したマウスでは腸炎が重篤化することも明らかにした。
一方で、腸上皮細胞の寿命制御における他の細胞内シグナルであるRas-MAPKシグナルの役割についても解析を進め、Ras-MAPKシグナルが腸上皮細胞の増殖や分化を制御することで腸上皮細胞の寿命を制御する可能性も見出した。さらに、赤血球の寿命制御シグナルとして機能する可能性が示されている5回膜型分子CD47の腸上皮細胞特異的欠損マウスを用いた解析も進めた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

申請時に予定していた研究内容を順調に進めることができ、得られた研究成果を論文および学会で公表することが出来たため。また、更なる研究成果の公表に向けた端緒となる実験結果を現時点で得ているため。

Strategy for Future Research Activity

前年度の研究内容を継続する。特に、現時点においてRas-MAPKシグナルが腸上皮細胞の増殖や分化を制御することで腸上皮細胞の寿命を制御する可能性を見出しているので、これについて解析を進めていく。さらに、すでに昨年度開始したCD47の腸上皮細胞特異的欠損マウスを用いた解析も進める。

  • Research Products

    (8 results)

All 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ガジャマダ大学(インドネシア)

    • Country Name
      INDONESIA
    • Counterpart Institution
      ガジャマダ大学
  • [Journal Article] Regulation of colonic epithelial cell homeostasis by mTORC12020

    • Author(s)
      Kotani Takenori、Setiawan Jajar、Konno Tasuku、Ihara Noriko、Okamoto Saki、Saito Yasuyuki、Murata Yoji、Noda Tetsuo、Matozaki Takashi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Pages: 13810

    • DOI

      10.1038/s41598-020-70655-1

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Roles of Src family kinase, Ras, and mTOR signaling in intestinal epithelial homeostasis and tumorigenesis2020

    • Author(s)
      Matozaki Takashi、Kotani Takenori、Murata Yoji、Saito Yasuyuki
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 112 Pages: 16~21

    • DOI

      10.1111/cas.14702

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 腸上皮細胞の増殖・分化制御におけるK-Ras活性の役割2020

    • Author(s)
      小谷 武徳、井原 紀子、ジャジャル セティアワン、岡本 沙樹、齊藤 泰之、村田 陽二、的崎 尚
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
  • [Presentation] Srcファミリーキナーゼ、Ras, mTORC1シグナルによる腸上皮細胞の恒常性制御2020

    • Author(s)
      小谷 武徳、岡本 沙樹、村田 陽二、齊藤 泰之、的崎 尚
    • Organizer
      第19回生体機能研究会
  • [Presentation] 腸上皮細胞の増殖・分化制御におけるK-Ras活性の役割2020

    • Author(s)
      小谷 武徳、井原 紀子、ジャジャル セティアワン、岡本 沙樹、齊藤 泰之、村田 陽二、的崎 尚
    • Organizer
      第79回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] Roles of Shp2-Ras, Src family kinases, and mTOR signaling in intestinal epithelial homeostasis2020

    • Author(s)
      Takenori Kotani, Saki Okamoto, Yoji Murata, Yasuyuki Saito, Takashi Matozaki
    • Organizer
      14th International Conference on Protein Phosphatase
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 神戸大学大学院医学研究科 生化学・分子生物学講座 シグナル統合学分野

    • URL

      https://www.med.kobe-u.ac.jp/tougou/signal/Home.html

URL: 

Published: 2021-12-27  

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