第1001回生物科学セミナー

プログラム細胞死の古くて新しい生体機能

三浦 正幸 教授(東京大学大学院薬学系研究科)

2014年10月29日(水)    16:40-18:10  理学部2号館 4階講堂   

カスパーゼはプログラム細胞死実行に必須のプロテアーゼとして線虫で同定された。線虫では細胞死が個体の生存には必要ないが、マウスやショウジョウバエではプログラム細胞死は個体発生に必須であり、細胞死やそのシグナル構成因子の生理機能は未だ多くが謎とされている。カスパーゼは様々なストレス刺激や発生シグナルの乱れを感知して活性化される。細胞社会において増殖性の違う細胞集団が接したときには、増殖性の悪い細胞集団で選択的にカスパーゼの活性化がおこり除去される(細胞競合)現象や、組織傷害などで過剰な細胞死が生じた場合は失われた細胞を埋め合わせるべく増殖シグナルがアポトーシス細胞から分泌される(代償性増殖)現象がある。さらに、細胞再生系においては、アポトーシスによる組織再生が全身性の応答として、生体の恒常性維持に必要であることが新たに見いだされた。これらの現象にカスパーゼは必須の役割を果たすことが遺伝学的な研究により明らかになってきた。本セミナーでは細胞社会で新たに見いだされてきたプログラム細胞死の生理機能に関して、遺伝学とバイオイメージングを組み合わせた研究を紹介する。

参考文献
Chihara, T., Kitabayashi, A., Morimoto, M., et al.: Caspase inhibition in select olfactory neurons restores innate attraction behavior in aged Drosophila. PLOS Genetics 10, e1004437, 2014
Liu, T., Yamaguchi, Y., Shirasaki, Y., et al.: Single-cell imaging of caspase-1 dynamics reveals an all-or-none inflammasome signaling response. Cell Rep. 8, 974-982, 2014
Obata, F., Kuranaga, E., Tomioka, K., et. al.: Necrosis-driven systemic immune response alters SAM metabolism through the FOXO-GNMT axis. Cell Rep. 7, 821-833, 2014
Lee W-J., and Miura, M.: Mechanisms of systemic wound response in Drosophila. Cur. Topics Dev. Biol. 108, 153-183, 2014
Takeishi, A., Kuranaga, E., Tonoki, A., et al.: Homeostatic epithelial renewal in the gut is required to dampen a fatal systemic wound response in Drosophila. Cell Rep. 3, 919-930, 2013
Nonomura, K., Yamaguchi, Y., Hamachi, M., et al.: Local apoptosis modulates early mammalian brain development through the elimination of morphogen producing cells. Dev. Cell 27, 621-634, 2013
Miura, M.: Apoptotic and nonapoptotic caspase functions in animal development.
Cold Spring Harb. Perspect. Biol. 4, doi: 10.1101/cshperspect.a008664, 2012