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病態モデル細胞を用いたシグナル伝達破綻メカニズムの解明

公募研究

研究領域翻訳後修飾によるシグナル伝達制御の分子基盤と疾患発症におけるその破綻
研究課題/領域番号 23117509
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東京大学

研究代表者

加納 ふみ  東京大学, 総合文化研究科, 助教 (10361594)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2012年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2011年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワード病態モデル細胞 / セミインタクト細胞 / リシール細胞 / シグナル伝達 / エンドサイトーシス / p38 MAPキナーゼ
研究概要

本研究では、セミインタクト細胞リシール法(可逆的形質膜穿孔法)を駆使して病態モデル細胞を構築し、病態環境下におけるシグナル伝達の攪乱機構を解明することを目的とする。糖尿病モデルマウスdb/dbマウス肝臓の細胞質をセミインタクト細胞リシール法により導入した糖尿病モデルH4IIEC(ラット肝臓由来培養細胞)細胞を構築した。この糖尿病モデル肝細胞が病態を再現しているかどうか、インスリン応答性シグナル伝達を調べることにより検証した。インスリン刺激により誘起されるAktあるいはERKのリン酸化を指標として各シグナル伝達経路の活性化をWestern Blotにより調べたところ、興味深いことに糖尿病モデル肝細胞ではAktのリン酸化が特異的に阻害されていた。また、Aktシグナル伝達のダイナミクスを追跡するために、FRETベースのAktリン酸化可視化プローブEeveeのリコンビナントタンパク質を細胞質とともにリシール細胞に導入した。すると予想通り、糖尿病モデル肝細胞ではAktの活性化ダイナミクスが攪乱されていた。また、これまで発表した論文から、糖尿病細胞質存在下においては脂質ホスファチジルイノシトール-3-リン酸(PI3P)が減少をしていることを見いだしている。そこで、PI3P減少とAktシグナル伝達阻害との関連を検証するために、PI3P結合FYVEドメインのGST融合リコンビナントタンパク質(GST-2xFYVE)を細胞内に大量に導入しAktシグナル伝達への影響を調べた。すると、GST-2xFYVEはAktシグナル伝達を阻害することをWestern blotおよびダイナミクス可視化により確認することができた。以上の結果から、シグナル伝達阻害が再現された糖尿病モデル肝細胞を用い、細胞レベルでの病態関連因子解明の一例としてPI3P減少があることを示すことができた。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] The Semi-Intact Cell System and Methods for Cell Resealing: a Novel Systems Biology Tool to Elucidate Protein Networks with Spatio-Templioral Information2013

    • 著者名/発表者名
      Kano, F., Murata, M.
    • 雑誌名

      Advances in Systems Biology

      巻: 2 ページ: 6-14

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] PPARγ-induced PARylation promotes local DNA demethylation by production of 5-hydroxymethylcytosine2013

    • 著者名/発表者名
      Katsunori Fujiki, Akihiro Shinoda, Fumi Kano, Ryuichiro Sato, Katsuhiko Shirahige & Masayuki Murata
    • 雑誌名

      Nature Co㎜unications

      巻: 4 号: 1 ページ: 2-262

    • DOI

      10.1038/ncomms3262

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Resealed-Cell System for Analyzing Pathogenic Intracellular Events : Perturbation of Endocytic Pathways under Diabetic Conditions.2012

    • 著者名/発表者名
      Fumi Kano, et al.
    • 雑誌名

      PLoS ONE.

      巻: 7 号: 8 ページ: e44127-e44127

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0044127

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Semi-intact cell system : Application to the nalysis of membrane trafficking beween the endoplasmic reticulum and the Golgi apparatus and of cell cycle-dependent changes in the morphology of these organelles.2012

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Murata, et al.
    • 雑誌名

      Crosstalk and Integration of Membrane Trafficking Pathways. (Weigert, R. ed.)

    • DOI

      10.5772/31440

    • ISBN
      9789535105152
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Hydrogen peroxide depletes phosphatidylinositol-3-phosphate from endosomes in a p38MAPK-dependent manner and perturbs end ocytic transports and signal transduction in pathogenic cells.2012

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Murata, et al.
    • 雑誌名

      Hydrogen Peroxide : Detection, Application an d Health Implications. (G. Aguilar and R. A. Guzman ed.)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] PKCd and e regulate the morphological integrity of the ER-Golgi intermediate compartment (ERGIC) but not the anterograde and retrograde transports via the Golgi apparatus.2012

    • 著者名/発表者名
      Taichi Sugawara, et al.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Acta (Molecular Cell Rese arch)

      巻: 1823 ページ: 861-875

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A new vesicular scaffoldig complex mediates the G-protein coupled 5-HT1A receptor targeting to neuronal dendrites2012

    • 著者名/発表者名
      Al Awabdh S, et al.
    • 雑誌名

      J. Neurosci.

      巻: 32 ページ: 14227-14241

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] セミインタクト細胞リシール技術を用いた病態モデル細胞創成とその細胞工学的応用2012

    • 著者名/発表者名
      加納ふみ、他
    • 雑誌名

      細胞工学

      巻: 31 ページ: 1376-1382

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] 新しい機能を問われ出した小胞体-ゴルジ体中間区画(ER-Golgi intermediate compartment : ERGIC)2012

    • 著者名/発表者名
      菅原太一、他
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 63 ページ: 424-425

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] 哺乳動物細胞ゴルジ体の細胞周期依存的ディスアッセンブリー2012

    • 著者名/発表者名
      加納ふみ、他
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 63 ページ: 404-407

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] セミインタクト細胞リシール法を用いた「病態モデル細胞」作製とその疾患研究への応用2012

    • 著者名/発表者名
      村田昌之、他
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 50 ページ: 510-517

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] セミインタクト細胞リシール法を用いた病態モデル細胞の創成2013

    • 著者名/発表者名
      加納ふみ、村田昌之
    • 学会等名
      第65回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      ウインクあいち(愛知県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] セミインタクト細胞リシール技術を用いた糖尿病モデル細胞の構築:病態依存的なエンドサイトーシス攪乱2013

    • 著者名/発表者名
      堀内雄太、加納ふみ、野口誉之、村田昌之
    • 学会等名
      第65回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      ウインクあいち(愛知県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Disease model cell system: a novel proteomics tool to elucidate protein networks with spatio-temporal information2013

    • 著者名/発表者名
      Fumi Kano, Daiki Nakatsu, Yoshiyuki Noguchi, Yuta Horiuchi, Masayuki Murata
    • 学会等名
      The 12th Human Proteome Organization Congress
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] セミインタクト細胞リシール技術を用いた糖尿病モデル細胞の構築2013

    • 著者名/発表者名
      野口 誉之, 堀内 雄太, 中津 大貴, 加納 ふみ, 村田 昌之
    • 学会等名
      第51回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      京都国際会議場(京都府)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] A Resealed-Cell System for Analyzing Pathogenic Intracellular Events : Insight into Signal Transduction Cascade in Hyperlipidemic or Diabetic Cells.2012

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Murata, et al.
    • 学会等名
      The 25th Annual and International Meeting of the Japanese Association for Animal Cell Technology (JAACT2012)
    • 発表場所
      Nagoya Congress Center, Nagoya, Japan
    • 年月日
      2012-11-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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