LAPosomeの形成と成熟化の分子機構を明らかにする
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20K06641
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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 | Tottori University |
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Principal Investigator |
初沢 清隆 鳥取大学, 医学部, 教授 (20256655)
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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: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | LAP / LAPosome / phagocytosis / phagosome / SNAP23 / PI4キナーゼA / ファゴソーム / ファゴサイトーシス / MORN2 / ALFA-tag / anti-ALFA nanobody / PI4Kα / LC3 / SNAP-23 / SNAREタンパク質 / 非標準的オートファジー / マクロファージ |
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| Outline of Research at the Start |
LC3-associated phagocytosis (LAP)において、LC3がphagosomeに局在するLAPosomeは、内部の成熟反応が亢進するがその機構は不明な点が多い。これまでに、LAP関連因子であるMORN2を過剰発現させたLAPosome形成効率の高いマクロファージ（MΦ）株を樹立し、その解析から膜融合に関わるSNAP-23がMORN2誘導性のLAPosome形成に関与する知見を得ている。これはLAP反応が、MORN2－SNAP-23－LC3を軸とする新機序のもとに進行することを示唆する。本研究では、SNAP-23に着目し、MORN2やLC3との関連を解析し「LAPosomeの形成と成熟化の分子機構」を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度は、①「LAPosome成熟におけるSNAP23のリン酸化の影響」について、mVenus-MORN2とMyc-Alfa-SNAP23（以下M-A-S23）のリン酸化変異体を発現するMΦ株を用い検証した。ザイモサンを与えファゴソームを形成させた場合、（①-1）SNAP23のリン酸化状態はLAPosome形成には影響ないが、その成熟化は非リン酸化型の場合に遅延した。また、その時、（①-2）LAPosome上に局在化するM-A-S23の非リン酸化型は有意に少なかった。つまり、SNAP23はリン酸化型で多くLAPosome上に局在化し成熟化に機能することが示唆された。さらに、（①-3）IκB キナーゼ(IKK2)の特異的阻害剤SC-514の存在下に同様に検証した結果、LAPosome成熟化はM-A-S23の野生型において顕著に抑制された。以上から、IKK2によりリン酸化されたSNAP23がLAPosome成熟に機能することがわかった。
次に、②「MORN2と相互作用する分子の検索」において同定されたPI4キナーゼA(PI4KA)について、MΦにおけるMORN2との相互作用、局在、LAPosome形成への関与を検証した。Flag-PI4KA安定発現MΦの細胞抽出液を用いた免疫沈降実験から、MORN2との相互作用が確認できた。また、免疫染色した結果、Flag-PI4KAは主に細胞膜に局在が見られた。さらに、このMΦ株ではLAPosome形成効率への影響が見られなかったため、PI4KA特異的阻害剤GSK-A1の効果を検証した。その結果、GSK-A1存在下ではLAPosome形成効率が顕著に亢進した。よって、PI4KA活性はLAPosome形成において抑制的に機能することが示唆された。
研究期間を通じ、LAPosome形成はMORN2の下流でSNAP23が動員され促進すること、SNAP23はIKK2でリン酸化されLAPosome成熟を促進することがわかった。また、PI4KAはMORN2の結合により活性が抑制されることでLAPosome形成が促進する可能性が考えられえた。
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Report
(4 results)
Research Products
(9 results)
