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細胞競合を介した上皮の秩序形成ロジックの解明

公募研究

研究領域ミクロからマクロへ階層を超える秩序形成のロジック
研究課題/領域番号 23127508
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
研究機関神戸大学

研究代表者

大澤 志津江  神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (80515065)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2012年度)
配分額 *注記
9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2012年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2011年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード細胞競合 / 細胞間コミュニケーション / 秩序形成
研究概要

多細胞生物の器官形成のその恒常性維持は、組織を構成する細胞同士の相互連絡を通じた細胞増殖と細胞死のバランスの調節によって成立する。近年、このような細胞間ネットワークを介した組織形成調節機構に「細胞競合(cell competition)」と呼ばれる現象が重要な役割を果たしていることが分かってきた。細胞競合とは、隣り合う2つの細胞間で引き起こされる組織への適応度の競合であり、この競合の"勝者"は"敗者"を細胞競合によって排除してその場を占有する。これは、多細胞生物の器官構築過程で生じる「揺らぎ」を吸収することでそのロバストネスの向上に貢献するだけではなく、癌発生初期における癌前駆細胞の組織からの排除、成熟癌細胞の優勢的増殖、幹細胞ニッチにおける優良幹細胞の選択、さらには肝幹細胞移植の際の肝再構築過程においても機能していると考えられている。本研究では、ショウジョウバエ上皮をモデル系として用い、細胞競合を介した上皮の秩序形成の分子基盤を明らかにすることを目的とする。平成23年度は、ショウジョウバエ上皮に誘導した極性崩壊細胞が細胞競合によって組織から排除されるモデル系を用い、極性崩壊細胞("敗者")を取り囲む正常細胞("勝者")の"細胞非自律的"な役割と機能を明らかにするため、正常細胞側に突然変異を導入する"遺伝学的スクリーニング"を実施した。すなわち、P因子挿入(1499系統)あるいはEMS(Ethyl Methane Sulfonate: 1378系統)により突然変異を導入し、細胞競合機構に異常をきたすショウジョウバエ突然変異系統をスクリーニングした。その結果、極性崩壊細胞の排除を抑制する系統(eld: elimination-defective)を56系統および極性崩壊細胞の排除が促進される系統(sel;super-eliminator)を20系統それぞれ単離した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

上記遺伝学的スクリーニングが予定以上のスピードで進行し、細胞競合に異常をきたす興味深い突然変異体を複数単離することに成功した。さらに、そのうちの一部の変異体については責任遺伝子を同定することにも成功している。したがって、本研究はおおむね順調に進展していると考える。

今後の研究の推進方策

上記スクリーニングをさらに大規模に展開するとともに、単離されたeldおよびsel系統について、それらの責任遺伝子を複数のアプローチ(染色体欠損マッピング、組み換えマッピング、SNPマッピング、既存の変異体及びRNAiトランスジェニックフライを用いた候補マッピング)を駆使することで同定する。責任遺伝子を同定した後は、それらの生理機能と細胞排除における役割を遺伝学的、組織化学的、及び生化学的手法によって明らかにする。また、細胞競合をリアルタイムにて可視化するシステムを構築し、細胞競合現象のダイナミクスを明らかにする。さらに、これらの解析結果を統合することで、細胞競合による上皮の秩序形成ロジックを理解するための数理モデルを構築する。これを実験的に検証することで、細胞間コミュニケーションを介した上皮の秩序形成ロジックの普遍的法則を見いだすことを本研究の最終的な目標とする。

報告書

(1件)
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Imaging cell competition in Drosophila imaginal discs2012

    • 著者名/発表者名
      Ohsawa S, Sugimura K, Takino K, Igaki T
    • 雑誌名

      Methods in Enzymology

      巻: 506 ページ: 407-413

    • DOI

      10.1016/b978-0-12-391856-7.00044-5

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 細胞競合が駆動する上皮の内在性がん抑制2012

    • 著者名/発表者名
      大澤志津江、井垣達吏
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 29 ページ: 1374-1386

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] JNKを介した貪食機構による腫瘍原性をもつ細胞の排除2011

    • 著者名/発表者名
      大澤志津江、井垣達吏
    • 雑誌名

      ライフサイエンス新着レビュー

      巻: 20 ページ: 315-328

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Elimination of oncogenic neighbors by TNF-JNK-mediated engulfment in Drosophila2011

    • 著者名/発表者名
      Ohsawa S, Sugimura K, Takino K, Xu T, Miyawaki A, Igaki T
    • 学会等名
      13^<th> International TNF Conference (TNF2011)
    • 発表場所
      淡路夢舞台(兵庫)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Elimination of oncogenic neighbors by JNK-mediated engulfment in Drosophila2011

    • 著者名/発表者名
      Ohsawa S, Sugimura K, Takino K, Xu T, Miyawaki A, Igaki T
    • 学会等名
      1^<st> Asia-Pacific Drosophila Research Conference
    • 発表場所
      台北(台湾)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Elimination of oncogenic neighbors by JNK-mediated engulfment in Drosophila2011

    • 著者名/発表者名
      Ohsawa S, Sugimura K, Takino K, Xu T, Miyawaki A, Igaki T
    • 学会等名
      第63回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 細胞間コミュニケーションを介した腫瘍悪性化機構の遺伝学的解析2011

    • 著者名/発表者名
      大澤志津江、佐藤好隆、中村麻衣、別宮綾、井垣達吏
    • 学会等名
      第20回日本Cell Death学会学術集会
    • 発表場所
      東京大学(東京)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 細胞間コミュニケーションを介した腫瘍悪性化の遺伝学的解析2011

    • 著者名/発表者名
      大澤志津江、佐藤好隆、榎本将人、中村麻衣、別宮綾、井垣達吏
    • 学会等名
      第23回高遠シンポジウム
    • 発表場所
      高遠さくらホテル(長野)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 細胞非自律的な腫瘍悪性化機構の遺伝学的解析2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤好隆、大澤志津江、中村麻衣、別宮綾、井垣達吏
    • 学会等名
      第70回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Non-autonomous tumor progression driven by Ras activation and mitochondrial dysfunction2011

    • 著者名/発表者名
      Ohsawa S, Sugimura K, Takino K, Xu T, Miyawaki A, Igaki T
    • 学会等名
      Cellular Development : Biology at the interface
    • 発表場所
      理研発生・再生総合研究センター(兵庫)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.med.kobe.u.ac.jp/igalab/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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