Evaluation of molecular bases for signal transduction by "signaling endosomes"
| Project/Area Number |
20K06633
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44010:Cell biology-related
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| Research Institution | Kitasato University (2022-2023)
Tohoku University (2020-2021) |
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Principal Investigator |
堤 良平 北里大学, 医学部, 講師 (50435872)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 増殖因子 / 受容体エンドサイトーシス / 細胞内情報伝達 / 細胞内小胞 / 解糖系 / エンドサイトーシス / 細胞等代謝 |
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| Outline of Research at the Start |
細胞増殖因子により惹起される細胞内情報伝達制御の分子機構の解明は、50年以上にわたり細胞生物学・生理学上の重要課題である。 しかしながら、細胞表面に存在する増殖因子受容体が実際にどのように細胞外刺激を細胞内に伝播しているのかという本質的な謎は十分に解明されているとは言い難い。 近年、教科書的な「細胞膜から細胞内への情報伝播」 という従来モデルは不十分であるとする「シグナリングエンドソーム (SE)」仮説が提唱されているが、依然その実態は不明である。 本研究では、このSEの実像に迫り、細胞膜受容体を介した細胞応答の動作機序のさらなる理解を目指すとともに、将来的な応用を模索する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
血小板由来増殖因子 (PDGF) 等の増殖因子等による細胞への外部刺激は、細胞膜表面に存在する受容体を介して細胞質へと情報を伝達する。 一方で、活性化した受容体はエンドサイトーシスによって細胞内小胞に取込まれることが知られている。 近年、増殖因子等による細胞内情報伝達の惹起は細胞膜からではなく、この受容体エンドサイトーシスによって生成された細胞内小胞を起点として惹起されているという「情報伝達小胞」仮説が唱えられ、エンドサイトーシス小胞の生物学的役割の重要性が注目されている。 しかしながら、このような小胞の機能への理解は限られており、また、小胞を構成する分子等、同小胞の実態は解明されていない。
本研究では、直径約10 nmという微小な磁気ナノ粒子を用いた受容体エンドサイトーシス小胞の特異的な単離法を考案し、同小胞に集積するタンパク質群を質量分析により網羅的に同定することにより、この受容体エンドサイトーシス小胞の実態を解明することを目指した。
これまでの本研究の結果から、①増殖因子受容体エンドサイトーシスに伴い生成する細胞内小胞に解糖系酵素群が集積すること、②PDGF刺激により生成する受容体エンドサイトーシス小胞がミトコンドリア近傍への糖の輸送を介して増殖因子依存的糖代謝亢進に寄与していること、③前述①②が特に低ブドウ糖環境下での細胞の生存ならびに糖代謝ホメオスタシスの維持に重要であることを明らかにした。今年度は以上の研究成果を国際誌（Nature Communications）から出版した。
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Report
(4 results)
Research Products
(7 results)
