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Leading edgeのGTP代謝コンパートメントによる新規細胞遊走制御の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K15019
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分43010:分子生物学関連
研究機関国立研究開発法人国立がん研究センター

研究代表者

鎌田 諒  国立研究開発法人国立がん研究センター, 先端医療開発センター, 特任研究員 (60801420)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード細胞遊走 / 代謝 / GTP / leading edge / migration / IMPDH / RAC / Compartmentalization
研究開始時の研究の概要

がん細胞は低栄養および低酸素のストレス条件下であるにも関わらず、異常な細胞遊走の誘発が継続的に行われている。しかしながら、がん細胞はストレス条件下で、どのようにして継続的な細胞遊走をONにしているのか謎が多い。申請者らは細胞内エネルギー代謝の区画形成(Metabolic Compartmentalization)によって細胞遊走を制御するという新たなエネルギーシステムの存在を掴むに至った。そこで本研究はMetabolic Compartmentalizationに着目し、がん細胞の持続的な細胞遊走の分子メカニズムを明らかにすることで、がん治療戦略開発の新たな可能性を拓くことを目的としている。

研究成果の概要

がん細胞は低栄養および低酸素のストレス条件下であるにも関わらず、異常な細胞遊走の誘発が継続的に行われている。しかしながら、がん細胞はストレス条件下で、どのようにして継続的な細胞遊走をONにしているのか謎が多い。申請者らは細胞内エネルギー代謝の区画形成によって細胞遊走を制御するという新たなエネルギーシステムの存在を掴むに至った。本研究はエネルギー代謝の区画形成(Metabolic Compartmentalization)に着目し、がん細胞の持続的な細胞遊走の分子メカニズムを明らかにすることで、がん治療戦略開発の新たな可能性を報告する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、細胞内のGTPの分布は急峻な勾配を形成し、GTP生合成酵素群は細胞遊走先端部leading edgeに蓄積することを明らかにした。これまでに腫瘍形成・増殖における細胞内エネルギー物質“GTP (グアノシン三リン酸)”の役割と、GTP代謝の制御が治療標的になり得ることを報告している。これらの研究により癌の本態を解き明かし、新たな治療方法の確立に大きく貢献することが期待できる。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 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 (1件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (3件) (うち外国 2件)

  • [国際共同研究] シンシナティ大学(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] シンシナティ大学(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] トゥルク大学(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] SI-MOIRAI: a new method to identify and quantify the metabolic fate of nucleotides2021

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Yoshiki、Hirayama Akiyoshi、Kofuji Satoshi、Hirota Yoshihisa、Kamata Ryo、Osaka Natsuki、Fujii Yuki、Sasaki Mika、Ikeda Satsuki、Smith Eric P、Bachoo Robert、Soga Tomoyoshi、Sasaki Atsuo T
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 170 号: 6 ページ: 699-711

    • DOI

      10.1093/jb/mvab077

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Divergent Mechanisms Activating RAS and Small GTPases Through Post-translational Modification2021

    • 著者名/発表者名
      Osaka Natsuki、Hirota Yoshihisa、Ito Doshun、Ikeda Yoshiki、Kamata Ryo、Fujii Yuki、Chirasani Venkat R.、Campbell Sharon L.、Takeuchi Koh、Senda Toshiya、Sasaki Atsuo T.
    • 雑誌名

      Frontiers in Molecular Biosciences

      巻: 8 ページ: 1-12

    • DOI

      10.3389/fmolb.2021.707439

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] GTPエネルギー代謝のメカニカル制御が駆動するストレス-レジリエンスな細胞遊走2021

    • 著者名/発表者名
      鎌田 諒
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] METHODS AND MOLECULAR PROBES FOR SUPER-RESOLUTION IMAGING AND QUANTIFICATION OF GUANINE NUCLEOTIDE TRIPHOSPHATE2021

    • 発明者名
      Ryo Kamata
    • 権利者名
      Ryo Kamata
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [産業財産権] METHODS AND MOLECULAR PROBES FOR SUPER-RESOLUTION IMAGING AND QUANTIFICATION OF GUANINE NUCLEOTIDE TRIPHOSPHATE2021

    • 発明者名
      Atsuo Sasaki, Mika Sasaki
    • 権利者名
      Atsuo Sasaki, Mika Sasaki
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 外国
  • [産業財産権] METHODS AND MOLECULAR PROBES FOR SUPER-RESOLUTION IMAGING AND QUANTIFICATION OF GUANINE NUCLEOTIDE TRIPHOSPHATE2021

    • 発明者名
      Harri Harma, Karri Kopra
    • 権利者名
      Harri Harma, Karri Kopra
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 外国

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-01-30  

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