研究概要

オルガネラは細胞生理機能に必須の役割を担っているが、それぞれが固有の機能を有しており、互いに直接相互作用するか否かについては、一部の現象を除きよく解っていない。これまで我々は、蛍光タンパク質、フェルスター共鳴エネルギー移動（Förster resonance energy transfer, FRET）や蛍光タンパク質再構成法（biomolecular fluorescence complementation, BiFC）等のイメージング手法を用いて、生きた細胞におけるシグナル伝達研究を行ってきた。最近、エンドソームとミトコンドリア膜が物理的に接触することを見出すとともに、接触を制御する一連の候補分子群を同定し、オルガネラ間で連携ゾーンが形成されることを示唆する予備的データを得ている。さらに、光遺伝学（オプジェネティクス）の手法を取り入れることで、光によってエンドソーム−ミトコンドリア接触を誘導する系の構築にも成功した。本研究ではエンドソームとミトコンドリア接触で形成される連携ゾーンを超解像顕微鏡や共焦点顕微鏡一体型高速AFMで解析し、オプトジェネティクスを用いて連携ゾーン形成の動態を制御することで、連携ゾーン形成の分子メカニズムと生理的意義を明らかにする。さらに、ミトコンドリア以外のオルガネラとエンドソームの接触も解析し、それらの結果を元に、オルガネラ間の機能連関に関する新しいパラダイムの展開を目指す。

代表的な原著論文

1. Fujioka, Y. Nishide, S., Ose, T., Suzuki, T., Kato, I., Fukuhara, H., Fujioka, M., Horiuchi, K., Satoh, A.O., Nepal, P., Kashiwagi, S., Wang, J., Horiguchi, M., Sato, Y., Paudel, S., Nanbo, A., Miyazaki, T., Hasegawa, H., Maenaka K., and Ohba, Y. (2018) A sialylated voltage-dependent Ca²⁺ channel binds hemagglutinin and mediates influenza A virus entry into mammalian cells. Cell Host Microbe, 23, 809-818
2. Horiguchi, M., Fujioka, M., Kondo, T., Fujioka, Y., Li, X., Horiuchi, K., Satoh, A.O., Nepal, P., Nishide, S., Nanbo, A., Teshima, T., and Ohba, Y. (2017) Improved FRET biosensor for the measurement of BCR-ABL activity in chronic myeloid leukemia cells. Cell. Struct. Funct. 42, 15-26
3. Yamada, T., Tsuda, M., Wagatsuma, T., Fujioka, Y., Fujioka, M., Satoh, A.O., Horiuchi, K., Nishide, S., Nanbo, A., Totsuka, Y., Haga, H., Tanaka, S., Shindoh, M., and Ohba, Y. (2016) Receptor activator of NF-κB ligand induces cell adhesion and integrin α2 expression via NF-κB in head and neck cancers. Sci. Rep. 6, 23545
4. Inuzuka, T., Fujioka, Y., Tsuda, M., Fujioka, M., Satoh, A.O., Horiuchi, K., Nishide, S., Nanbo, A., Tanaka S., and Ohba, Y. (2016) Attenuation of ligand-induced activation of angiotensin II type 1 receptor signaling by the type 2 receptor via protein kinase C. Sci. Rep. 6, 21613
5. Fujioka, Y., Tsuda, M., Nanbo, A., Hattori, T., Sasaki, J., Sasaki, T., Miyazaki T., and Ohba, Y. (2013) A Ca²⁺-dependent signalling circuit regulates influenza A virus internalization and infection. Nat. Commun. 4, 2763

総説

1. Fujioka, M., Asano, Y., Nakada, S., and Ohba, Y. (2017) SH2 domain-based FRET biosensor for measuring BCR-ABL activity in living CML cells. Methods Mol. Biol. 1555, 513-534
2. Ohba, Y., and Fujioka, Y. (2016) Fluorescence bioimaging of intracellular signaling and its clinical application. J. Oral Biosci. 58, 113-119
3. Fujioka, Y., Nanbo, A., Nishide, S.Y., and Ohba, Y. (2015) Fluorescent protein-based biosensors to visualize signal transduction beneath the plasma membrane. Anal. Sci. 31, 267-274
4. 藤岡容一朗, 大場雄介 (2015) Ras-PI3Kシグナルによるエンドサイトーシスとウイルス粒子取り込みの制御機構. 生化学 87, 91-100
5. Ohba ,Y., Fujioka, Y., Nakada, S., and Tsuda, M. (2013) Fluorescent protein-based biosensors and their clinical applications. Prog. Mol. Biol. Transl. Sci. 113, 313-348