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プレスリリース概要

2018.09.05

細胞間の不均一な分子活性によって細胞が死ぬか生きるかの運命が決まることを発見 〜負の制御が細胞間でばらつくことで細胞間の不均一性が生み出される〜

自然科学研究機構 基礎生物学研究所
自然科学研究機構 生命創成探究センター

多細胞生物を構成する細胞は、ストレス(炎症性サイトカインや浸透圧、紫外線などによるDNA損傷など)により回復不能なまでにダメージを受けた場合には、積極的にアポトーシスと呼ばれる細胞死を誘導し、自殺することが知られています。アポトーシスのスイッチがオンになると不可逆的に細胞の運命が決まってしまいます。このアポトーシスを活性化させる際に重要となるのがストレス応答MAPキナーゼ(SAPK)であるp38とJNKと呼ばれるリン酸化酵素です。このp38とJNKがどのようにして、アポトーシスのスイッチを入れるのか、また細胞の運命(生存細胞と自殺細胞)をどのようにして制御しているのか、についてはよくわかっていませんでした。

今回、基礎生物学研究所 定量生物学研究部門 / 生命創成探究センター 定量生物学研究グループの三浦晴子研究員、近藤洋平助教、青木一洋教授らは、京都大学の松田道行教授との共同研究により、p38とJNKの活性を生きた細胞内で同時に観察できる蛍光レポーターを開発しました。このシステムを用いてさまざまなストレス条件下におけるp38とJNKの活性を1細胞レベルで観察したところ、JNKはp38によって負に制御されること、さらにこの負の制御が細胞間でばらつくためにJNK活性が細胞間でばらつくことを見出しました。また紫外線ストレスによる細胞死の際、JNK活性がある閾値を超えた細胞ではアポトーシスが起きること、細胞間のJNK活性のばらつき度合いにより細胞死が起きる割合を決定されることを発見しました。本成果は、米国の学術誌「Cell Reports」誌に掲載予定で、2018年9月4日付けでオンライン先行公開されました。
 
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本研究成果の概要図


NIBB_aoki.jpg近藤洋平助教(左)、三浦晴子研究員(中央)、青木一洋教授(右)