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近接依存性標識法TurblDによる, 細胞を殺さないカスパーゼ活性の解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K16137
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分44020:発生生物学関連
研究機関東京大学

研究代表者

篠田 夏樹  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (30838397)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードカスパーゼ / 非細胞死性の機能 / TurboID / 近接依存性標識法 / ショウジョウバエ / 細胞死非依存的機能 / 組織サイズ
研究開始時の研究の概要

細胞死実行因子として有名なカスパーゼは, 多細胞生物において細胞死を超えてその他多くの生理機能を発揮することが明らかとなってきた. 申請者のこれまでの研究からも, カスパーゼの細胞死非依存的な生理機能として, ショウジョウバエの翅サイズの制御が見出されている. さらに, Caspase-3ファミリータンパク質の細胞文脈に応じた使い分けが細胞死非依存的なカスパーゼの生理応答の新奇分子機構として示唆されている. 本研究では, Caspase-3ファミリータンパク質が細胞死非依存的に関与する細胞プロセス及びその分子機構を理解し, ショウジョウバエ翅サイズを制御する分子機構の解明することを目指す.

研究成果の概要

これまでの研究から, Caspase-3ファミリータンパク質であるDriceとDcp-1のうち, Dcp-1のみが非細胞死性にショウジョウバエの翅サイズを制御するとの結果を得ていた. 本研究により, Dcp-1に特異的な基質Acinusの切断が翅サイズ制御に重要であること, TurboIDによる近接依存性標識により, DriceとDcp-1それぞれの近傍に存在するタンパク質が異なること, DriceとDcp-1では過剰発現による細胞死誘導能が異なることが明らかとなった. 以上より, 細胞死性, 非細胞死性の両面において, Caspase-3ファミリータンパク質の使い分け機構の存在が示唆された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

細胞死実行因子として有名なカスパーゼは, 細胞死を超えてその他多くの生理機能を発揮する. しかし, なぜカスパーゼが細胞死を回避しながら, その他の生理機能を発揮することができるのか, その分子機構の理解は未だ不十分である. 本研究から, 同一のアミノ酸配列 (典型的にはDEVD↓G) を切断するCaspase-3ファミリータンパク質DriceとDcp-1の細胞文脈に応じた使い分けが, 細胞死を回避しながら, その他の生理機能の発揮を可能にする分子機構の一端であることが提示された. 提示された概念は, その他のカスパーゼの非細胞死性の機能の分子機構の理解を進めうるものである.

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019 その他

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

  • [雑誌論文] ROS Regulate Caspase-Dependent Cell Delamination without Apoptosis in the Drosophila Pupal Notum2020

    • 著者名/発表者名
      Fujisawa Yuya、Shinoda Natsuki、Chihara Takahiro、Miura Masayuki
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 23 号: 8 ページ: 101413-101413

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.101413

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dronc-independent basal executioner caspase activity sustains Drosophila imaginal tissue growth2019

    • 著者名/発表者名
      Shinoda N, Hanawa N, Chihara T, Koto A, Miura M
    • 雑誌名

      PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA

      巻: 116 号: 41 ページ: 20539-20544

    • DOI

      10.1073/pnas.1904647116

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 細胞死実行カスパーゼの非細胞死性機能に関わる, カスパーゼ周辺微小環境の解析2020

    • 著者名/発表者名
      篠田夏樹, 花輪望未, 三浦正幸
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 基礎的な実行カスパーゼ活性はショウジョウバエの翅の成長を促進する2019

    • 著者名/発表者名
      篠田夏樹, 花輪望未, 千原崇裕, 古藤日子, 三浦正幸
    • 学会等名
      第28回日本CellDeath学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Dronc-independent basal executioner caspase activity sustains Drosophila imaginal tissue growth2019

    • 著者名/発表者名
      Shinoda, N., Hanawa N., Chihara T., Koto A., Miura, M.
    • 学会等名
      Non-Apoptotic Roles of Apoptotic Proteins
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 細胞を殺さない基礎的なカスパーゼ活性による器官サイズの制御機構の解明

    • URL

      https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/ja/press/z0111_00010.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-01-27  

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