2022 Fiscal Year Final Research Report
Elucidation of the mechanisms underlying the execution of necroptosis
| Project/Area Number |
20H03475
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 49030:Experimental pathology-related
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺井 健太 京都大学, 医学研究科, 准教授 (20616073)
柳川 正隆 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 研究員 (70609792)
関 崇生 東邦大学, 医学部, 助教 (00832205)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ネクロプトーシス / １分子イメージング / 全反射顕微鏡 / DAMPs / FRET / SMART / シスプラチン / in vivoイメージング |
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| Outline of Final Research Achievements |
We conducted single molecule imaging of MLKL in cells expressing MLKL-Halo-Tag and HMGB1-mCherry using total internal reflection fluorescence microscopy. While MLKL shuttled from the cytosol to the cytoplasmic membrane in unstimulated cells, it formed oligomers up to 8 mers on the cytoplasmic membrane, ultimately resulting in the release of HMGB1-mCherry following stimulation.
We generated transgenic (Tg) mice expressing a fluorescence resonance energy transfer (FRET) biosensor, SMART that specifically responded to the execution of necroptosis in different tissues. The FRET ratio exhibited an increase in necroptosis, but not in apoptosis or pyroptosis, in primary cells. Furthermore, the FRET signals were elevated in renal tubular epithelial cells of cisplatin-treated SMART Tg mice compared to untreated SMART Tg mice. Therefore, SMART Tg mice can serve as a valuable tool for monitoring necroptosis in different cell types, both in vitro and in vivo.
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| Free Research Field |
生化学、免疫学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
制御された細胞死であるネクロプトーシスの実行分子MLKLの1分子イメージングと、DAMPsの１種であるHMGB1の放出の1細胞レベルでのリアルタイムイメージングに成功した。このイメージングにより細胞膜障害とDAMPsの放出について新たな知見が得られることが期待される。またネクロプトーシスを生体内で観察することのできるマウスを世界に先駆けて樹立することに成功した。このマウスに様々な病気モデルを誘導することで、様々な病気におけるネクロプトーシス細胞の運命を観察することができ、ネクロプトーシス後の生体応答を詳細に観察可能となることが期待される。
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