低分子量GTPase活性光制御法による前立腺癌浸潤転移機構ライブイメージング解析

低分子GTP酶活性光控法实时成像分析前列腺癌侵袭转移机制

• 批准号: 25861427
• 负责人: 加藤 琢磨
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kagawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-25861427/
• 关键词: 低分子量Gタンパク質; 細胞骨格; 前立腺癌; PI3K; Rac1

がん細胞は葉状突起と呼ばれる突起構造を形成して間葉性運動を行うが、低分子量G蛋白質であるRac1は細胞骨格の構築を制御することにより葉状突起の形成に関与している。Klaus Hahnらは、生きた細胞に青色レーザー光を特定の領域に、任意のタイミングで照射することによりGTP結合タンパク質の活性スイッチを自由にOn、OffできるPhoto-activatable Rac1(PA-Rac1)を開発した。我々はこの低分子量GTPase活性光制御ライブイメージング法を用いて、Rac1活性を光制御により時間空間的にコントロールし、前立腺がん細胞骨格の変化の解析を行った。PA-Rac1のcDNAを前立腺がん細胞株（PC-3）にリポフェクション法で遺伝子導入を行った。12-24時間後に共焦点レーザー顕微鏡観察下に、PA-Rac1発現前立腺がん細胞の任意の領域内だけを青色レーザーでパルス照射してRac1を局所で活性化し、動画観察解析を行った。青色レーザー光照射によりPC-3細胞の任意の部位に可逆的に葉状突起を発生させることが出来た。葉状突起は薄い膜状のシート構造として伸展し、続いてrufflingと呼ばれる波打ち運動が起こることを見出した。PI(3,4,5)P3の可視化プローブであるYFP-Akt PH domainやWAVE2を共発現させて、動画観察解析、蛍光強度定量解析をおこなった。AKT-PHは葉状突起内に存在し、WAVE-2は伸展する葉状突起の辺縁に点状に存在していた。さらにPI3キナーゼの阻害剤の存在下では、葉状突起の伸展は抑制されてAKT-PH 、WAVE-2も見られなくなったが、rufflingは維持されていた。このことからRac1活性化により生じる葉状突起の伸展はPI3Kに依存するが、辺縁のrufflingはPI3K非依存性と考察された。

The cellular protuberances of low molecular weight G protein (low molecular weight G protein) and the cellular bone cells of low molecular weight G protein (low molecular weight G protein) are used to control the formation of cellular processes, the formation of cellular processes and the formation of cellular processes. The Klaus Hahn and raw materials are used to detect cyan light in a specific field, and the GTP is used in combination with the active On and Off Photo-activatable Rac1 (PA-Rac1) in a specific field. We use low molecular weight GTPase active photophotography, Rac1 active photophotography, Rac1 active photoluminescence, and prestanding gland cell lattice analysis to determine the time and space of the system. PA-Rac1, cDNA, prostatic gland, cell line (PC-3), cell line, cell line, cell line, After 12-24 hours, the confocal microscope was used to observe the activation of the Rac1 system, and the PA-Rac1 was used to detect the cyan color in any field. Cyan light irradiates PC-3 cells, reversible protuberances in any part of the cell. The thin, thin PI (3-4-5) P3 can be used to detect YFP-Akt PH domain images, animation analysis, and quantitative analysis of light intensity. There is a "presence" in the AKT-PH protuberance, and there is a "spot" in the WAVE-2 "extension". In the presence of the PI3, the bulge stretches to suppress the AKT-PH, the WAVE-2 to suppress the AKT-PH, and the ruffling to maintain the strain. The Rac1 is activated, the protuberances are stretched, the PI3K is dependent, the PI3K is not dependent, the PI3K is not dependent.

项目成果

前立腺がん細胞移動(migration)における低分子量GTPase Rac1を介した制御機構のoptogenetics解析

低分子量GTPase Rac1介导的前列腺癌细胞迁移调控机制的光遗传学分析

• 发表时间: 2014
• 作者: 加藤 琢磨;川合 克久;江上 洋平;荒木 伸一;筧 善行
• 通讯作者: 筧 善行

Optogenetic control of Rac1-dependent lamellipodial motility in prostate cancer PC-3 cells.

前列腺癌 PC-3 细胞中 Rac1 依赖性板状足运动的光遗传学控制。

• 发表时间: 2014
• 作者: Kato;T.;Kawai;K.;Egami;Y.;Araki;N.;Kakehi;Y.
• 通讯作者: Y.