細胞排除現象における物理的力可視化プローブの開発

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組織恒常性維持機構の一つである「細胞競合」は、正常細胞に囲まれた異常細胞が、細胞非自律的に組織や細胞層から排除される現象である。これまでに申請者は、哺乳動物培養細胞において転写共役因子YAPの活性型を発現する細胞は、正常細胞に囲まれることでアピカル面へ突出し、細胞層から排除されることを報告した。活性型YAP発現細胞が細胞層から排除される際には、周辺の正常細胞から排除を誘導する物理的力が加わっていることが考えられる。しかしながら、哺乳動物細胞排除現象における物理的力の可視化には至っていない。本研究では、伸び縮みするクモ糸タンパク質とFRET現象を起こす2種の蛍光タンパク質を利用し、FRETの強弱により圧力・張力を検出できるプローブを開発する。そして、哺乳動物培養細胞のYAP誘導性細胞競合におけるFRET現象を観察することで、物理的力を可視化することができるのかどうか明らかにする目的で研究を行う。申請者は既存のプローブを用いて、経時的な物理的力の変化が観察できるのか、正常MDCK細胞と活性型YAP発現細胞の間における差があるのかどうか、検討を行った。正常MDCK細胞または活性型YAP発現細胞にプローブ発現プラスミドを導入し、正常MDCK細胞：活性型YAP発現細胞を50：1の割合となるように混合播種した。Dox処理から16時間、20時間、24時間後に細胞を固定し、共焦点顕微鏡を用いてFRETを観察し、経時的な物理的力の変化が観察できるのか検討した。その結果、FRETは観察できたものの、正常MDCK細胞と活性型YAP発現細胞の間における差は観察されず、また時間依存的な変化も観察できなかった。