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光学的MAPK活性操作による細胞生死シグナル制御機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K07304
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機能生物化学
研究機関東邦大学

研究代表者

冨田 太一郎  東邦大学, 医学部, 講師 (70396886)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード炎症 / キナーゼ / イメージング / 光遺伝学 / 光制御 / MAPK / ストレス応答 / 細胞死 / 光操作 / シグナル伝達 / MAPキナーゼ
研究成果の概要

細胞内の様々な酵素の活性は必ずしも一定ではないことが明らかにされつつあり、同一の分子であっても、細胞内で時間的あるいは空間的な活性のバリエーションが存在して、その違いにより異なる細胞応答を生じる可能性が指摘されている。本研究では、細胞のストレス応答を担うp38の動的な活性の生理的意義を探索する目的に、光照射依存的なp38制御系の構築をねらい、これに成功した。また、炎症応答を引き起こすIL-1βの刺激に対して、JNK活性が短時間しか持続しないという性質を有すること、また、この現象がp38依存的なJNKの抑制系に原因があることを解明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

光を用いて生きた細胞内の情報伝達機構を解析する手法の開発が世界的に盛んに行われており、身体の部位特異的に遺伝子操作や細胞機能を制御することが可能になりつつある。光による神経活動操作法が開発されて以来、光操作は神経科学研究などに多用されているものの、細胞内シグナルを直接的に光で制御するものは少なく、がんや免疫異常などの治療法探索に資する光操作技術は十分ではない状況である。本研究では世界に先駆けてMAPK活性操作手法の開発に取り組み、炎症応答や細胞ストレスの中心経路であるp38経路の活性制御手法の実現に成功した。また、JNK活性の可視化によりp38とJNKに新しい連関機構を見出すことにも成功した。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] A FRET biosensor for necroptosis uncovers two different modes of the release of DAMPs.2018

    • 著者名/発表者名
      Murai S, Yamaguchi Y, Shirasaki Y, Yamagishi M, Shindo R, Hildebrand JM, Miura R, Nakabayashi O, Totsuka M, Tomida T, Adachi-Akahane S, Uemura S, Silke J, Yagita H, Miura M, Nakano H
    • 雑誌名

      Nat Commun

      巻: 9 号: 1 ページ: 4457-4457

    • DOI

      10.1038/s41467-018-06985-6

    • 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] p38活性のオシレーションと炎症遺伝子の制御2017

    • 著者名/発表者名
      冨田太一郎
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 57 号: 6 ページ: 302-304

    • DOI

      10.2142/biophys.57.302

    • NAID

      130006230283

    • ISSN
      0582-4052, 1347-4219
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] FRETを用いたイメージング技術2017

    • 著者名/発表者名
      冨田太一郎、赤羽悟美
    • 雑誌名

      Clinical immunology & allergology

      巻: 68 ページ: 563-568

    • NAID

      40021382506

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Systems-analysis of inflammatory JNK signaling using live-cell FRET imaging2018

    • 著者名/発表者名
      Taichiro Tomida, Kimitaka Yamaguchi, Masanori Ito, Shingo Murakami, Yoshinori Mikami, Daisuke Ohshima, Satomi Adachi-Akahane
    • 学会等名
      第91回日本薬理学会年会・第18回国際薬理学・臨床薬理学会議(WCP2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 炎症シグナルにおける JNK制御の1細胞可視化解析2018

    • 著者名/発表者名
      冨田太一郎、山口君空、伊藤雅方、三上義礼、大島大輔、村上慎吾、赤羽悟美
    • 学会等名
      第28回日本循環薬理学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Dynamics and regulation of inflammatory JNK signaling revealed by systems-analysis based on FRET imaging2018

    • 著者名/発表者名
      Taichiro Tomida, Kimitaka Yamaguchi, Masanori Ito, Shingo Murakami, Yoshinori Mikami, Satomi Adachi-Akahane
    • 学会等名
      62nd Biophysical Society annual meetings
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantitative imaging and mathemaitcal modeling of JNK activation in inflammatory signaling2018

    • 著者名/発表者名
      Taichiro Tomida, Kimitaka Yamaguchi, Masanori Ito, Shingo Murakami, Yoshinori Mikami, Satomi Adachi-Akahane
    • 学会等名
      第95回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 炎症応答JNK シグナルの可視化解析により明らかになったフィードバック制御2017

    • 著者名/発表者名
      冨田太一郎、山口君空、伊藤雅方、村上慎吾、三上義礼、赤羽悟美
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会
    • 発表場所
      アクトシティ浜松(静岡県浜松市)
    • 年月日
      2017-03-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 炎症応答JNKシグナルの可視化による動的制御機構の解明2017

    • 著者名/発表者名
      冨田太一郎、山口君空、伊藤雅方、村上慎吾、三上義礼、赤羽悟美
    • 学会等名
      第90回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      長崎ブリックホール(長崎県長崎市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] The negative feedback regulation of p38-MKP-1 determines cytokine-induced JNK signaling dynamics2017

    • 著者名/発表者名
      Taichiro Tomida, Kimitaka Yamaguchi, Masanori Ito, Shingo Murakami, Yoshinori Mikami, Satomi Adachi-Akahane
    • 学会等名
      Biophysical society annual meetings 2017
    • 発表場所
      米国、ニューオリンズ
    • 年月日
      2017-02-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] JNK activity dynamics plays a crucial role in expression of inflammatory cytokines2017

    • 著者名/発表者名
      Kimitaka Yamaguchi, Taichiro Tomida, Masanori Ito, Shingo Murakami, Yoshinori Mikami, Satomi Adachi-Akahane
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 炎症応答のMAPKシグナルにおける時間情報コーディング2016

    • 著者名/発表者名
      冨田太一郎、山口君空、伊藤雅方、村上慎吾、三上義礼、赤羽悟美
    • 学会等名
      第39回分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-12-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 実験医学増刊 生命科学で使えるはじめての数理モデルとシミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      冨田太一郎、他
    • 総ページ数
      239
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2023-12-25  

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