平成26年-平成30年 文部科学省科学研究費補助金新学術領域研究「細胞競合」

計画研究

表皮組織のバリア機能を維持する細胞競合因子の同定と作用機序の解明

倉永班


研究代表者
倉永 英里奈
理化学研究所・チームリーダー
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研究概要

 表皮組織の形態形成や維持の過程では、上皮のバリア機能を維持して恒常性を保つため、または過剰な増殖による腫瘍化を防ぐために、その増殖と細胞死の進行を厳密に釣り合わせる必要がある。ショウジョウバエの腹部表皮は蛹期において、幼虫期に身体の側端に位置していた成虫表皮細胞が増殖し、それと同時にそれまで体表を覆っていた幼虫表皮細胞が細胞死を起こして、両細胞の入れ替わりがおこる。申請者は、遺伝学とin vivoイメージングを組み合わせて、この過程では(i)成虫表皮細胞と接触した幼虫表皮細胞が細胞死を起こすこと、(ii)接触する成虫表皮細胞の細胞周期を停止させると、幼虫表皮細胞の細胞死が抑制されることを明らかにした。これらの結果は、生理的環境下において幼虫表皮細胞−成虫表皮細胞間で細胞競合がおこることを強く示唆するが、その細胞間相互作用を介在する分子実態は未解明である。そこで本研究では、蛹期の表皮の入れ替わりを細胞競合のモデルとしてin vivo RNAiスクリーニングを行い、増殖する成虫表皮細胞で産生される細胞競合因子の同定を行う。RNAiを行う遺伝子として、アルゴリズムで予想された分泌・膜局在因子の他に、成虫表皮細胞の細胞周期を遺伝学的に停止させた系統と正常系統との比較トランスクリプトーム解析から得られた遺伝子群をターゲットとする。遺伝学と生化学を用いたスクリーニングにより得られた候補因子を遺伝子機能解析し、表皮の細胞数を調整して組織の恒常性を維持する細胞競合因子とその制御メカニズムを明らかにする。加えて正常発生プロセスを細胞競合のin vivoモデルとして用いる本研究の遂行により、細胞社会における細胞競合そのものの生理的意義を解明することが可能である。