Phagocytosis初期における小胞体と細胞膜の融合機構の解明

Research Project

Project/Area Number	16044237
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Biological Sciences
Research Institution	Fukushima Medical University
Principal Investigator	初沢清隆福島県立医科大学, 医学部, 講師 (20256655)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	橋本仁志福島県立医科大学, 医学部, 助手 (50372826)
Project Period (FY)	2005 – 2006
Project Status	Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help	¥6,000,000 (Direct Cost: ¥6,000,000) Fiscal Year 2005: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000) Fiscal Year 2004: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Keywords	膜融合 / 小胞体 / マクロファージ / 貪食 / SNAREタンパク質 / phagosome / SNARE / syntaxin / 細胞膜
Research Abstract	細胞外の異物は樹状細胞やマクロファージによって貪食(phagocytosis)され、細胞内で分解除去される。最近、phagocytosisの際の小器官(phagosome)の形成初期に、小胞体(ER)が細胞膜と直接融合することが報告された。この膜融合の分子機構は不明であり、急務の研究課題の1つである。本研究では、phagosome形成時におけるERと細胞膜の融合機構の解明を目的とする。本研究では、細胞内の小胞輸送で融合装置として機能するSNARE分子、特にERに局在するsyntaxin 18(syx18),D12,Sec22bに焦点を絞り検討してきた。本年度は、これらSNAREを過剰発現するマクロファージを作製し、その機能を解析した。Phagocytosisを解析するため、ルミノールを結合したマイクロビーズを用いたシステムを構築した。ビーズがphagocytosisされると、phagosome内で産生する活性酸素によってルミノールが遊離しルミノメーターで検出できphagocytosisの効率を定量できる。このシステムを用いて、 (1)内在性の3倍程度syx18を過剰発現させたマクロファージは、phagocytosisの効率が約2倍亢進しており、syx18がphagocytosisの際の膜融合にポジティブに機能することが明らかになった。 (2)Sec22bの過剰発現マクロファージでは、phagocytosisの効率が著しく阻害されていたことから、Sec22bがphagocytosisをネガティブに制御することが明らかになった。一方、D12の過剰発現はphagocytosisの効率に影響しなかった。Sec22bの過剰発現による阻害機構は現在検討中であるが、syx18に作用する可能性が考えられる。以上の結果はphagocytosisにER膜の融合が関与することを強く支持する。