細胞競合の分子機構の遺伝学的解析

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細胞競合とは、組織中で隣り合う2つの細胞間に引き起こされる増殖速度/生存能の競合であり、この競合の"勝者"は敗者"を細胞死によって排除してその場を占有する。これは、多細胞生物の器官発生過程で生じる「揺らぎ」を調節する機構であり、また、癌の発生にも深く関わっていると考えられている。本研究では、ショウジョウバエ遣伝的モザイク法を駆使して細胞競合に関わる遺伝子群を同定し、その生理機能と細胞競合における役割の解明を目的とする。具体的には、ショウジョウバエ上皮において細胞競合を介して組織から排除されるapico-basal極性遣伝子変異細胞に着目し、これに隣接する正常細胞群に様々な遣伝的操作を加え、細胞競合が異常となる表現型を指標にして細胞競合制御遺伝子を探索する。本研究におけるこれまでの解析により、極性崩壊細胞(敗者細胞)に隣接する正常細胞(勝者細胞)においてJNK(c-Jun N-terminal kinase)経路の活性化が引き起こされることが分かっている。また、正常細胞のJNK活性化が細胞競合の遂行に促進的に働いていることも明らかになっている。平成22年度は、この勝者細胞におけるJNK活性化の下流イベントを明らかにするため、ライブイメージングおよびコンフォーカル顕微鏡解析により極性崩壊細胞の排除現象を時空間的解像度で解析した。その結果、正常細胞は隣の極性崩壊細胞を生きたまま貪食し、リソソームで分解することによってエントーシス様の細胞死を誘導することが明らかとなった。また、この貧食はJNK依存的に転写誘導されるPVR(ショウジョウバエPDGF/VEGFホモログ)によって活性化されるRacGEF分子ELMO/Mbcによって引き起こされることも明らかとなった。(Ohsawa et al., Dev Cell, in press)。