エンドサイトーシスと外来因子取込を制御する細胞内シグナル伝達マシナリー

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26293041
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 大場 雄介 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30333503)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: シグナル伝達 / エンドサイトーシス / バイオイメージング / インフルエンザウイルス

研究実績の概要

本年度は、平成26年度に質量分析法（44個）と酵母ツーハイブリッド法（6個）で同定した新規PI3K結合因子のうち、4因子について詳細な解析を行った。それぞれについてPI3Kとの結合を生化学的に確認した後、siRNAを用いたノックダウンによって機能解析を行った。その結果、ノックダウンによりRas-PI3K複合体のエンドソームへの移行が阻害され、デキストランやトランスフェリンの取込が抑制された。したがって、これら4因子は当初のねらい通りRas-PI3K複合体の動態制御とエンドサイトーシス制御の両方に関与する分子であると確認できた。
一方で、それぞれの因子の固有の機能についても興味深い知見が得られつつある。2つの因子については、ミトコンドリアに局在することが免疫蛍光染色により明らかになった。これらの因子をノックダウンした際の、エンドサイトーシスおよびRas-PI3K複合体のエンドソーム局在を定量解析したところ、一つはRas-PI3Kシグナルによるエンドサイトーシス制御に対する正の制御因子でること、他方は負の制御因子であることが明らかになった。またエンドソームとミトコンドリアの位置関係を定量的に解析したところ、両者は一定の確率で接触すること、この接触は増殖因子刺激等で亢進すること、上記正の制御因子のノックダウンで接触の亢進が抑制されることが判明した。この結果から、エンドソームの成熟過程において、ミトコンドリアとの相互作用は何らかの意義を有しており、この相互作用にPI3Kと当該因子の結合が関与するものと考えられた。
第3の因子に関しては、昨年度までに定常状態では細胞質に局在し増殖因子刺激によりエンドソームに移行すること、増殖因子刺激依存的にSrcファミリーキナーゼでリン酸化されることが解っていた。本年度はこの増殖因子依存的なエンドソーム移行にSrcによるリン酸化とリン酸化依存的な分子の構造変化が重要であることを見出すことができた。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Rab5-regulated endocytosis plays a crucial role in apical extrusion of transformed cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Saitoh, T. Maruyama, Y. Yako, M. Kajita, Y. Fujioka, Y. Ohba, N. Kasai, N. Sugama, S. Kon, S. Ishikawa, T. Hayashi, T. Yamazaki, M. Tada and Y. Fujita.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 巻: 114 ページ: E2327-E2336
  • DOI: 10.1073/pnas.1602349114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved FRET biosensor for the measurement of BCR-ABL activity in chronic myeloid leukemia cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Horiguchi, M. Fujioka, T. Kondo, Y. Fujioka, X. Li, K. Horiuchi, A.O. Satoh, P. Nepal, S. Nishide, A. Nanbo, T. Teshima and Y. Ohba.
  • 雑誌名: Cell. Struct. Funct. 巻: 42 ページ: 15-26
  • DOI: doi.org/10.1247/csf.16019
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A leukemogenic kinase, FIP1L1-PDGFRA, and a SUMO E3 ligase, PIAS1, form a positive crosstalk via their enzymatic activities. (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Ibata, J. Iwasaki, Y. Fujioka, K. Nakagawa, S. Darmanin, M. Onozawa, D. Hashimoto, Y. Ohba, S. Hatakeyama, T. Teshima and T. Kondo.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 巻: 108 ページ: 200-207
  • DOI: 10.1111/cas.13129
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Epstein-Barr virus exploits host endocytic machinery for cell-to-cell viral transmission rather than a virological synapse. (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Nanbo, K. Kachi, H. Yoshiyama and Y. Ohba.
  • 雑誌名: J. Gen. Virol. 巻: 97 ページ: 2989-3006
  • DOI: 10.1099/jgv.0.000605.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tumour endothelial cells in high metastatic tumours promote metastasis via epigenetic dysregulation of biglycan. (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Maishi, Y. Ohba, K. Akiyama, N. Ohga, J.I. Hamada, H. Nagao-Kitamoto, M. Alam, K. Yamamoto, T. Kawamoto, N. Inoue, A. Taketomi, M. Shindoh, Y. Hida and K. Hida.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 ページ: 28039
  • DOI: 10.1038/srep28039
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Lypd8 promotes the segregation of flagellated microbiota and colonic epithelia. (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Okumura, T. Kurakawa, T. Nakano, H. Kayama, M. Kinoshita, D. Motooka, K. Gotoh, T. Kimura, N. Kamiyama, T. Kusu, Y. Ueda, H. Wu, H. Iijima, S. Barman, H. Osawa, H. Matsuno, J. Nishimura, Y. Ohba, S. Nakamura, T. Iida, M. Yamamoto, E. Umemoto, K. Sano and K. Takeda.
  • 雑誌名: Nature 巻: 532 ページ: 117-121
  • DOI: 10.1038/nature17406
  • 査読あり
• [雑誌論文] Receptor activator of NF-κB ligand induces cell adhesion and integrin α2 expression via NF-κB in head and neck cancers. (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada, M. Tsuda, T. Wagatsuma, Y. Fujioka, M. Fujioka, A.O. Satoh, K. Horiuchi, S. Nishide, A. Nanbo, Y. Totsuka, H. Haga, S. Tanaka, M. Shindoh and Y. Ohba.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 ページ: 23545
  • DOI: 10.1038/srep23545
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Attenuation of ligand-induced activation of angiotensin II type 1 receptor signaling by the type 2 receptor via protein kinase C. (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Inuzuka, Y. Fujioka, M. Tsuda, M. Fujioka, A.O. Satoh, K. Horiuchi, S. Nishide, A. Nanbo, S. Tanaka and Y. Ohba.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 ページ: 21613
  • DOI: 10.1038/srep21613
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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: S. Yamamoto, Y. Yako, Y. Fujioka, M. Kajita, T. Kameyama, S. Kon, S. Ishikawa, Y. Ohba, Y. Ohno, A. Kihara and Y. Fujita.
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 巻: 27 ページ: 491-499
  • DOI: 10.1091/mbc.E15-03-0161
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 蛍光イメージングを用いた細胞内シグナル伝達によるエンドサイトーシスの制御機構の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大場 雄介、藤岡 容一朗
  • 学会等名: 第122回解剖学会
  • 発表場所: 長崎大学坂本キャンパス（長崎県・長崎市）
  • 年月日: 2017-03-28 – 2017-03-30
  • 招待講演
• [学会発表] 蛍光イメージングで紐解くインフルエンザウイルス感染の分子基盤 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大場 雄介、藤岡 容一朗、西出 真也、南保 明日香
  • 学会等名: 第54回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: つくば国際会議場(茨城県・つくば市)
  • 年月日: 2016-11-25 – 2016-11-27
  • 招待講演
• [学会発表] 慢性骨髄性白血病分子標的治療薬薬効評価のためのFRETバイオセンサーの開発と改良 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大場 雄介、近藤 健、豊嶋 崇徳
  • 学会等名: 第75回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-10-06 – 2016-10-08
• [学会発表] 生きた白血病細胞でBCR-ABL活性を精密測定するめのFRETバイオセンサーの改良 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大場 雄介、藤岡 真理、堀口 美香、近藤 健、豊嶋 崇徳
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台国際センター 東北大学川内北キャンパス（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2016-09-25 – 2016-09-27
• [学会発表] インフルエンザウイルス粒子の取り込みを制御するシグナル伝達機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大場 雄介
  • 学会等名: 第6回北海道探索病理学研究シンポジウム
  • 発表場所: ニューオータニイン札幌 （北海道・札幌市）
  • 年月日: 2016-09-17 – 2016-09-17
  • 招待講演
• [学会発表] ライブセル蛍光イメージングの口腔疾患予防への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 西出 真也、藤岡 容一朗、堀内 浩水、堀口 美香、佐藤 絢、 Prabha Nepal、王 セイ、南保 明日香、大場 雄介
  • 学会等名: 第58回歯科基礎医学会学術大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市）
  • 年月日: 2016-08-24 – 2016-08-26
• [学会発表] 蛍光バイオセンサーを用いた時計タンパク質 BMAL1-CLOCK の細胞内動態の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 西出 真也、藤岡 容一朗、堀内 浩水、堀口 美香、佐藤 絢、Prabha Nepal、Jing Wang、南保 明日香、大場 雄介
  • 学会等名: 第68回日本細胞生物学会
  • 発表場所: 京都テルサ(京都府・京都市）
  • 年月日: 2016-06-15 – 2016-06-17
• [学会発表] インフルエンザウイルス宿主細胞侵入を制御する宿主側因子の同定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤岡 容一朗、西出 真也、佐藤 絢、堀内 浩水、Prabha Nepal、堀口 美香、Jing Wang、南保 明日香、大場 雄介
  • 学会等名: 第68回日本細胞生物学会
  • 発表場所: 京都テルサ(京都府・京都市）
  • 年月日: 2016-06-15 – 2016-06-17
• [学会発表] Ras-PI3K 複合体の時空間制御を介したエンドサイトーシス調節因子の探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 堀内 浩水、藤岡 容一朗、佐藤 絢、Prabha Nepal、堀口 美香、Jing Wang、西出 真也、南保 明日香、小布施 力史、大場 雄介
  • 学会等名: 第68回日本細胞生物学会
  • 発表場所: 京都テルサ(京都府・京都市）
  • 年月日: 2016-06-15 – 2016-06-17
• [学会発表] Ras-PI3K シグナルを介したエンドサイトーシス制御機構におけるミトコンドリアポアタンパク質の機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 絢、藤岡 容一朗、堀内 浩水、西出 真也、Prabha Nepal、堀口 美香、Jing Wang、南保 明日香、大場 雄介
  • 学会等名: 第68回日本細胞生物学会
  • 発表場所: 京都テルサ(京都府・京都市）
  • 年月日: 2016-06-15 – 2016-06-17
• [図書] SH2 domain-based FRET biosensor for measuring BCR-ABL activity in living CML cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujioka M, Asano Y, Nakada S and Ohba Y.
  • 総ページ数: 22
  • 出版者: Springer