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Myosin oscillationによる新しい細胞間コミュニケーションの解明

研究課題

研究課題/領域番号 16J00401
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 細胞生物学
研究機関北海道大学

研究代表者

竹内 康人  北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード細胞競合 / カルシウム / 細胞間コミュニケーション / ミオシン / 細胞間コミニュケーション
研究実績の概要

発がんの超初期段階では、正常な上皮細胞層に、がん原性遺伝子変異が生じ、正常細胞と変異細胞が共存する上皮細胞層となる。この時、正常細胞と変異細胞の境界で細胞非自律的な変化が生じ、正常細胞に囲まれた変異細胞は、上皮細胞層から排除される(apical extrusion)。免疫系細胞が関与しないこの排除現象(apical extrusion)は、EDAC(Epithelial Defense Against Cancer)と呼ばれ、上皮正常細胞には、隣接する変異細胞を排除する機能が備わっていることを示唆している。しかし、正常細胞はどのように排除対象となる変異細胞を認識しているのか、そのメカニズムは明らかになっていない。本研究では、細胞内セカンドメッセンジャーとして働く細胞内カルシウム(Ca2+)に着目した。これまでに報告されている細胞間コミュニケーションは、主に化学的な刺激やメディエーターによるものがほとんどであり、波動(振動)という物理的なパラメーターの関与は知られていない。本研究の目的は、波動(振動)を介した全く新しい形の細胞間コミュニケーションを明らかにすることである。がん原性変異であるRasV12変異細胞が上皮細胞層にモザイク状に生じた時、まず、RasV12変異細胞で細胞内カルシウム濃度が増加し、連続して周囲の正常細胞において、同心円状に一過性の急激なカルシウム濃度の増加・伝搬が生じる現象(カルシウムウェーブ)を発見した。この現象は、周囲正常細胞のアクチン局在の変化を介して、apical extrusionを促進することにより、上皮恒常性維持に寄与していることが示唆されました。このことから、カルシウムウェーブは、上皮組織における新たな細胞間コミュニケーションである可能性が見出されたことは、本研究の重要な成果の1つであると思われる。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Mutant p53-Expressing Cells Undergo Necroptosis via Cell Competition with the Neighboring Normal Epithelial Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Hirotaka、Ishibashi Kojiro、Mano Hiroki、Kitamoto Sho、Sato Nanami、Hoshiba Kazuya、Kato Mugihiko、Matsuzawa Fumihiko、Takeuchi Yasuto、Shirai Takanobu、Ishikawa Susumu、Morioka Yuka、Imagawa Toshiaki、Sakaguchi Kazuyasu、Yonezawa Suguru、Kon Shunsuke、Fujita Yasuyuki
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 23 号: 13 ページ: 3721-3729

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.05.081

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] ADAM-like Decysin-1 (ADAMDEC1) is a positive regulator of Epithelial Defense Against Cancer (EDAC) that promotes apical extrusion of RasV12-transformed cells2018

    • 著者名/発表者名
      Yako Yuta、Hayashi Takashi、Takeuchi Yasuto、Ishibashi Kojiro、Kasai Nobuhiro、Sato Nanami、Kuromiya Keisuke、Ishikawa Susumu、Fujita Yasuyuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 9639-9639

    • DOI

      10.1038/s41598-018-27469-z

    • NAID

      120006502509

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Analysis of calcium wave in epithelial homeostasis.2018

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Y, Narumi R, Sato J, Fujita Y.
    • 学会等名
      The 41st Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of calcium wave in epithelial homeostasis.2018

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Y, Narumi R, Fujita Y.
    • 学会等名
      The Joint Symposium of the 13th International Symposium of the Institute Network for Biomedical Science and the 28th Hot Spring Harbor International Symposium 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of calcium wave in epithelial homeostasis.2018

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Y, Narumi R, Fujita Y.
    • 学会等名
      The 37th Sapporo International Cancer Symposium, Deciphering the Complexity of Cancer Microenvironment
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 細胞競合に関与する細胞膜脂質の探索2017

    • 著者名/発表者名
      竹内康人、早坂孝宏、藤田恭之
    • 学会等名
      第6回細胞競合コロキウム
    • 発表場所
      定山渓ビューホテル(北海道札幌市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 細胞競合に関与する細胞膜脂質の探索2017

    • 著者名/発表者名
      竹内康人、早坂孝宏、藤田恭之
    • 学会等名
      第2回北海道大学部局横断シンポジウム 免疫・癌・感染
    • 発表場所
      北海道大学工学部鈴木章記念ホール(北海道札幌市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 死細胞排除におけるカルシウムウェーブの解析2017

    • 著者名/発表者名
      竹内康人、鳴海利香、藤田恭之
    • 学会等名
      第7回細胞競合コロキウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 上皮恒常性維持におけるカルシウムウェーブの解析2017

    • 著者名/発表者名
      鳴海利香、竹内康人、藤田恭之
    • 学会等名
      第7回細胞競合コロキウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 上皮恒常性維持におけるカルシウムウェーブの役割2017

    • 著者名/発表者名
      鳴海利香、竹内康人、藤田恭之
    • 学会等名
      日本分子生物学会・日本生化学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 細胞競合に関与する細胞膜脂質の探索2016

    • 著者名/発表者名
      竹内康人、早坂孝宏、藤田恭之
    • 学会等名
      第3回六甲医学研究会
    • 発表場所
      淡路島夢舞台国際会議場(兵庫県淡路市)
    • 年月日
      2016-10-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 細胞競合に関与する細胞膜脂質の探索2016

    • 著者名/発表者名
      竹内康人、早坂孝宏、藤田恭之
    • 学会等名
      第4回新学術領域研究「細胞競合」班会議
    • 発表場所
      東京大学薬学講堂(東京都文京区)
    • 年月日
      2016-08-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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