2018 Fiscal Year Annual Research Report
細胞の生存と死を決定する制御システムの数理モデル化
Publicly Offered Research
| Project Area | Integrative understanding of biological signaling networks based on mathematical science |
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| Project/Area Number |
17H06002
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
藤田 宏明 京都大学, 医学研究科, 助教 (90738006)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | NF-kBシグナル / 細胞死 / 数理モデル / LUBAC |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年までにLUBAC、OTULIN、CYLD欠損細胞を作成しており、シグナル制御において異なる役割を担っていることを見出していた。特に、OTULIN欠損細胞ではIKK活性化が遷延したが、CYLD欠損細胞では一過性にIKK活性化が上昇するものの野生型細胞と同様に定常状態に戻ることを見出しており、その分子メカニズムの解明と数理モデル化を行った。細胞をFLAGタグを付加したTNF-aで刺激後、FLAG抗体で免疫沈降しTNF受容体近傍で生成される直鎖量、また集積する因子の量を評価した。その結果、OTULIN欠損細胞では直鎖量が増加し、遷延したのに対し、CYLD欠損細胞では一過性に上昇するものの野生型と同様に定常状態に戻ることを見出した。これらの結果はIKK活性化の結果と一致しており、得られた実測データを元に数理モデルを改変した。また、OTULIN欠損細胞では直鎖量は増加するが、RIP1に付加されるユビキチン鎖の量は減少することを見出した。OTULIN欠損細胞では直鎖量は増加するものの、細胞死は亢進することが報告されている。RIP1のユビキチン化が減少することは細胞死が亢進することと一致するため、上記メカニズムの解明を行っている。特に、直鎖を認識し、K63型ユビキチン鎖を切断するA20に着目し、A20欠損細胞を作成し、NF-kB活性化が遷延することを見出している。より詳細な分子メカニズムの解析を行い、数理モデルへの還元を行なっている。またTNF受容体による細胞死の機構をシュミレーションするために、NF-kB活性化によって転写され抗細胞死に働くFLIPの欠損細胞を作成した。今後、薬剤依存的にFLIPの発現量を調整して入れ戻しを行い、細胞死が抑制されるFLIPの量を定量し、数理モデルに還元する。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 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。
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[Journal Article] Cooperative domain formation by homologous motifs in HOIL-1L and SHARPIN plays crucial roles in LUBAC stabilization.2018
Author(s)
1.Fujita H, Tokunaga A, Shimizu S, Whiting AL, Aguilar-Alonso F, Takagi K, Walinda E, Sasaki Y, Shimokawa T, Mizushima T, Ohki I, Ariyoshi M, Tochio H, Bernal F, Shirakawa M, and Iwai K.,
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Journal Title
Cell reports
Volume: 23(4)
Pages: 1192-1204
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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