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小胞体ーゴルジ体を経由しないガレクチン新規分泌経路の解明

Research Project

Project/Area Number 19J40312
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 43030:Functional biochemistry-related
Research InstitutionKochi University

Principal Investigator

山口 亜利沙  高知大学, 教育研究部医療学系, 特別研究員(RPD)

Project Period (FY) 2019-10-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywordsガレクチン / 非古典的分泌経路 / EMARS / プロテオミクス / 分子会合 / 非古典的経路分泌
Outline of Research at the Start

本研究は、積年の謎であるガレクチンの細胞外分泌機構の解明を目指し、申請者が独自に開発した発現HRP融合タンパク質による高特異性EMARS法を用いてガレクチン3の分泌を司る分子群を網羅的に突き止める。この際、種々の分泌条件下にて細胞内小胞及び細胞膜上のガレクチン3会合分子群を同定することで、分泌経路を特定する。さらに、個々のガレクチン3会合分子を欠失させて、ガレクチン3分泌への影響を評価し、ガレクチン3の細胞外分泌に必要な分子を明らかにする。本研究によりガレクチン分泌機構解明に突破口を開くことができれば、ガレクチンが寄与するがん細胞の増殖、進展を制御するための基盤的知見を得ることができる

Outline of Annual Research Achievements

独自に開発した第2世代EMARS法を用いて、積年の謎であるガレクチンの細胞外分泌機構の解明に挑んだ。ガレクチン3の分泌に寄与する分子を見つけるために、ガレクチン3の分泌を制御する薬剤の探索、ガレクチンとEMARS反応触媒酵素のキメラタンパク質の発現、ガレクチン3と会合する分子の同定を計画し、研究を進めた。昨年まで、ガレクチン3変異体(R186S)は分泌が抑制されることや、コレステロール輸送体阻害剤U18666A処理によりガレクチン3濃縮小胞が形成され分泌が促進されることを見出した。これら分泌速度の異なる諸条件について、発現mCherry-APEX-ガレクチン3を用いたEMARS反応を行い、SILAC法によるサブトラクション解析を行った。その結果、mCherry-APEX-ガレクチン3の近傍に存在する分子として、アクチン結合関連分子(αactinin-4,Caplin-1,Transgelin-2, cortactin, FilaminA,Profilin-1) が多数検出された。さらに、アクチン重合阻害剤であるサイトカラシンにより、ガレクチン3の分泌が抑制された。また、ガレクチン3の分泌が促進されるU18666Aを添加した条件においてもSILAC法による質量分析を行った。その結果、mCherry-APEX-ガレクチン3の近傍に存在する分子として、Rab5が同定された。Rab5を免疫染色し、共焦点顕微鏡にて観察したところ、U18666A添加時に形成される濃縮小胞と一致した。これらのことから、アクチン結合関連分子およびRab5がガレクチン3の分泌に関与している可能性が示唆された。なお、mCherry-APEX-ガレクチン3の近傍に存在する分子として内在的に発現するガレクチン3自体が検出されたので、EMARS法の実験系はうまく機能していると思われた。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023 2021 2019 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Proximity Labeling and Proteomics: Get to Know Neighbors2023

    • Author(s)
      Kotani Norihiro、Araki Tomoyuki、Miyagawa-Yamaguchi Arisa、Amimoto Tomoko、Nakano Miyako、Honke Koichi
    • Journal Title

      Methods in Enzymology

      Volume: 679 Pages: 131-162

    • DOI

      10.1016/bs.mie.2022.07.031

    • ISBN
      9780323992640
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] The Enzyme-Mediated Activation of Radical Sources (EMARS) Reaction: A New Tool for Identification of Membrane Microdomain-Associated GPI-Anchored Glycoprotein Partners2021

    • Author(s)
      Kotani Norihiro、Miyagawa-Yamaguchi Arisa、Honke Koichi
    • Journal Title

      Comprehensive Glycoscience: Second Edition

      Volume: 5 Pages: 364-371

    • DOI

      10.1016/b978-0-12-819475-1.00028-6

    • ISBN
      9780128222447
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Proximity proteomics identifies cancer cell membrane cis‐molecular complex as a potential cancer target2019

    • Author(s)
      Kotani Norihiro、Yamaguchi Arisa、Ohnishi Tomoko、Kuwahara Ryusuke、Nakano Takanari、Nakano Yuka、Ida Yui、Murakoshi Takayuki、Honke Koichi
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 110 Issue: 8 Pages: 2607-2619

    • DOI

      10.1111/cas.14108

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The EMARS Reaction for Proximity Labeling2019

    • Author(s)
      Honke Koichi、Miyagawa-Yamaguchi Arisa、Kotani Norihiro
    • Journal Title

      Methods in Molecular Biology

      Volume: 2008 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-9537-0_1

    • ISBN
      9781493995363, 9781493995370
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Remarks] 高知大学医学部生化学講座

    • URL

      http://www.kochi-ms.ac.jp/~ff_bichm/index.htm

    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-10-02   Modified: 2024-03-26  

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