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2015 年度 実績報告書

正常上皮細胞とRas変異細胞の境界で特異的に機能するタンパク質の探索

研究課題

研究課題/領域番号 14J02366
研究機関北海道大学

研究代表者

八子 優太  北海道大学, 大学院総合化学院, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
キーワード細胞競合 / Ras / Apical Extrusion / SILAC / マイクロアレイ / ADAMDEC1 / COX-2
研究実績の概要

我々の研究室ではこれまでに独自に樹立した培養細胞系を用いて、Ras変異細胞が正常上皮細胞に取り囲まれると、Ras変異細胞が頂端側へ押し出される"Apical Extrusion"という現象により排除されることを明らかにした(Hogan et al., Nature Cell Biology, 2009)。本研究ではこの分子メカニズム解明に向け、①安定同位体含有アミノ酸を用いたタンパク質の質量分析による定量的比較解析法(SILAC法)および②マイクロアレイにより、タンパク質、mRNAの双方の観点より正常上皮細胞とRas変異細胞の境界で特異的に機能するタンパク質を同定し、"Apical Extrusion"によるRas変異細胞の排除を引き起こす分子メカニズムの全容解明を目指す。
昨年度までにSILAC法を用いたスクリーニングにより、正常細胞とRas変異細胞の境界で特異的に増加する分泌タンパク質としてADAMDEC1の同定に成功した。さらに、ADAMDEC1はRas変異細胞に隣接する正常細胞でmRNAレベルで増加し、Ras変異細胞排除を正に制御することを明らかにした。本年度はADAMDEC1のさらなる機能解析を行い、(1)ADAMDEC1によるRas変異細胞の排除の制御はADAMDEC1のメタロプロテアーゼ活性によらないこと、(2)ADAMDEC1は正常細胞内での隣接するRas変異細胞側へのFilamin集積を促進することによりRas変異細胞排除を制御することを明らかにした。
また、本年度はマイクロアレイ解析により(1)Ras変異細胞に隣接する正常細胞でmRNAレベルで特異的に増加するタンパク質としてCOX-2を同定し、(2)COX-2の発現上昇に伴なってプロスタグランジン量が増加することを明らかにした。今後はCOX-2阻害剤や発現抑制によりRas変異細胞排除への影響を検証していく。

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

当初設定した研究課題のうち、SILAC法によるスクリーニングではADAMDEC1の同定に成功し、ADAMDEC1によるRas変異細胞排除の分子メカニズムに関しても着実に結果が蓄積されてきている。
また、マイクロアレイによるスクリーニングではRas変異細胞に隣接する正常細胞でCOX-2が増加することを同定し、その機能的意義に関しても明らかになってきている。
上述の結果は当初設定した研究課題を年次計画に沿って履行できており、研究は順調に推移していると考えている。

今後の研究の推進方策

今後は現在までに同定したタンパク質に関して培養細胞系を用いてその機能をより詳細に解析していくことで、正常細胞と変異細胞の相互認識および変異細胞排除に関与する分子メカニズムの全容解明を目指す。また、それと同時に当研究室で樹立した細胞競合モデルマウスを用い、生体内においてもRas変異細胞と正常細胞の境界で特異的に発現上昇するか、Ras変異細胞の排除を制御する因子であるか検証を進めていく。
研究はこれまでのところ順調に推移しており、現在のところ研究計画変更の必要性および研究遂行上の問題点はない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] A role of the sphingosine-1-phosphate (S1P)-S1P receptor 2 pathway in epithelial defense against cancer (EDAC).2016

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, S., Yako, Y., Fujioka, Y., Kajita, M., Kameyama, T., Kon, S., Ishikawa, S., Ohba, Y., Ohno, Y., Kihara, A., and Fujita, Y.
    • 雑誌名

      Molecular Biology of the Cell

      巻: 27 ページ: 491-499

    • DOI

      10.1091/mbc.E15-03-0161

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 正常上皮細胞とRas変異細胞の境界で特異的に機能するタンパク質の探索2016

    • 著者名/発表者名
      八子優太、藤田恭之
    • 学会等名
      第5回細胞競合コロキウム
    • 発表場所
      定山渓ビューホテル(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-03-17 – 2016-03-19
  • [学会発表] 正常上皮細胞とRas変異細胞の境界で特異的に機能するタンパク質の探索2015

    • 著者名/発表者名
      八子優太、藤田恭之
    • 学会等名
      第2回六甲医学研究会
    • 発表場所
      六甲山ホテル(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-10-30 – 2015-10-31
  • [学会発表] Search for Proteins that Specifically Function at the Boundary between Normal and RasV12-transformed Epithelial Cells2015

    • 著者名/発表者名
      Yuta YAKO and Yasuyuki FUJITA
    • 学会等名
      The 1st International Symposium of Cell Competition
    • 発表場所
      芝蘭会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-09-13 – 2015-09-14
    • 国際学会
  • [学会発表] 正常上皮細胞とRas変異細胞の境界で特異的に機能するタンパク質の探索2015

    • 著者名/発表者名
      八子優太、藤田恭之
    • 学会等名
      第67回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2015-06-30 – 2015-07-02
  • [学会発表] 正常上皮細胞とRas変異細胞の境界で特異的に機能するタンパク質の探索2015

    • 著者名/発表者名
      八子優太、藤田恭之
    • 学会等名
      第1回細胞生物若手の会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2015-06-29 – 2015-06-29

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公開日: 2016-12-27  

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