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2014 年度 実施状況報告書

細胞集団移動を制御するユビキチンシステムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 25840068
研究機関千葉大学

研究代表者

溝口 貴正  千葉大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (10645419)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードユビキチン化 / Mind bomb / p120ctn / 細胞移動
研究実績の概要

細胞が互いに接着を保ったまま移動する“細胞集団移動”は器官形成、組織修復、がん細胞の組織浸潤などにみられる普遍的な生命現象である。申請者はE3ユビキチンライゲースであるMind bomb (Mib)が細胞骨格の制御に関わるp120catenin(p120ctn)の制御を介して細胞移動に関わることを見出した。
前年度の解析からMibはp120ctnの547番目のリジン残基をユビキチン化していることが明らかとなった。そこでユビキチン化がp120ctnに対してどのように作用するかを検討した。培養細胞において野生型のp120ctnを過剰発現すると仮足形成が促進され異所的な細胞突起が生じる。しかしながらMibを共発現させると異所的な細胞突起の誘導は抑制された。一方で574番目のリジン残基に変異を導入し、ユビキチン化が起きない変異型p120ctnにおいてはMibによる抑制が起きなかった。このことより574番目のリジン残基を介してMibはp120ctnの機能を抑制していると考えられる。
また細胞集団移動のモデルであるゼブラフィッシュの側線原基の移動はmib変異体において遅延する。しかしながらp120ctnのノックダウンにより部分的ではあるが移動の回復が見られた。このことより細胞が集団で移動する際にMibがユビキチン化を介してp120ctnの活性を低レベルに保っていることが集団として細胞が協調して移動するために重要であると考えられる。

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

申請書に掲げた研究計画のうち、本年度行うことを計画していた1)ゼブラフィッシュ側線原基おけるp120ctnの動態解析 2)側線原基におけるカドヘリン動態の解析 3)ゼブラフィッシュおけるp120ctn機能阻害実験 4)p120ctnの機能がMibの活性依存的に調節されるか はすべて行うことができた。このことからおおむね順調に進展しているといえる。

今後の研究の推進方策

これまでの解析より、Mibがp120ctnをユビキチン化することにより、機能抑制し、p120ctnの下流タンパク質であるRac1,Cdc42の活性化を抑制することにより、細胞移動に関わることを示唆するデータを得ている。本研究成果を論文としてまとめるにあたり、Mib1活性の有無により、Rac1,Cdc42の活性変化がみられるか検討するよていである。具体的にはp120ctnの過剰発現により上昇するRac1, Cdc42活性がp120ctnの共発現により抑制されるかを検討する。

次年度使用額が生じた理由

これまでの解析よりMibがp120ctnをユビキチン化することにより機能抑制し、p120ctn下流タンパク質であるRac1, Cdc42の活性を抑制することにより細胞移動の制御に関わることを示唆するデータを得た。よって本研究成果を論文としてまとめるためには新たにMibの有無によりRac1,Cdc42の活性変化がみられるか検討する必要が生じたため。

次年度使用額の使用計画

Rac1, Cdc42の活性測定は培養細胞を用いた系によって行う。そのために必要な培養液や各種抗体などの試薬、培養細胞ディッシュ等実験器具の購入に充てる。また結果が得られ次第、論文を投稿する予定であるので、英文校閲、論文投稿費にあてる。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Different combinations of Notch ligands and receptors regulate V2 interneuron progenitor proliferation and V2a/V2b cell fate determination2014

    • 著者名/発表者名
      Okikawa S, Mizoguchi T, Okano M, Tanaka H, Isoda M, Jiang Y, Suster M, Higashijima S, Kawakami K, Itoh M
    • 雑誌名

      Developmental Biolody

      巻: 391(2) ページ: 196-206

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2014.04.011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ricinine: A pyridone alkaloid from Ricinus communis that activates the Wnt signaling pathway through casein kinase 1α2014

    • 著者名/発表者名
      Ohishi K, Toume K, Arai MA, Sadhu SK, Ahmed F, Mizoguchi T, Itoh M, Ishibashi M
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      巻: 22(17) ページ: 4597-4601

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2014.07.027

    • 査読あり
  • [学会発表] The actin dynamics live imaging reveals that Mib1 controls appropriate actin rearrangements and coordinates corrective cell migration.2015

    • 著者名/発表者名
      Takamasa Mizoguchi, Kazuya Hirose, Shoko Ikeda, Saori Watanabe, Sasa Yang, Motoyuki Itoh
    • 学会等名
      Multi-dimensional fluorescence live imaging of cellular function and molecular activities
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2015-01-26 – 2015-01-28
  • [学会発表] The appropriate regulation of the Notch signaling activity is required for various neuronal subtypedifferentiation and the neurite outgrowth of V2b interneuron2014

    • 著者名/発表者名
      Takamasa Mizoguchi, Mizuki Nakaura, Michi Fukada, Miki Chin, Koichi Kawakami, Motoyuki Itoh.
    • 学会等名
      Notch研究会
    • 発表場所
      Osaka Unibversity
    • 年月日
      2014-12-18
  • [学会発表] The appropriate control of the Notch signaling activity is required for various neuronal subtype differentiation and their functions2014

    • 著者名/発表者名
      Takamasa Mizoguchi, Mizuki Nakaura, Michi Fukada, Miki Chin, Koichi Kawakami, Motoyuki Itoh.
    • 学会等名
      20th Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
    • 発表場所
      Keio University
    • 年月日
      2014-09-20 – 2014-09-21
  • [学会発表] Mib1 regulates cell migration through negative control of Ctnnd1 function by its ubiqutination.2014

    • 著者名/発表者名
      Takamasa Mizoguchi, Kazuya Hirose, Shoko Ikeda, Saori Watanabe, Sasa Yang, Motoyuki Itoh.
    • 学会等名
      11th International Conference on Zebrafish Development and Genetics
    • 発表場所
      Madison, Wisconsin, USA
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-28
  • [学会発表] Different combinations of Notch ligands and receptors regulate V2 interneuron progenitor proliferation and V2a /V2b cell fate determination.2014

    • 著者名/発表者名
      Sayumi Okigawa, Takamasa Mizoguchi, Makoto Okanao, Haruna Tanaka, Miho Isoda, Yun-Jin Jiang, Maximiliano Susuter, Shinichi Higashijima, Koichi Kawakami, Motoyuki Itoh
    • 学会等名
      47th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
    • 発表場所
      Nagoya, Aichi
    • 年月日
      2014-05-27 – 2014-05-30

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公開日: 2016-06-01  

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