| Project/Area Number |
20K07331
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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 48040:Medical biochemistry-related
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| Research Institution | Kansai Medical University |
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Principal Investigator |
近藤 直幸 関西医科大学, 医学部, 講師 (30570840)
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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 |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
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| Keywords | インテグリン / 小胞輸送 / LFA-1 / inside-out / outside-in / Rab8 / Rabin8 / 一分子計測 / 超解像イメージング / 全反射顕微鏡 / 質量分析 / ウイルス / 細胞外小胞 |
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| Outline of Research at the Start |
インテグリン (ITG) は生体内における細胞の接着・動態を司る．細胞接着面でのITG制御機構は長年謎であった. 申請者は接着面でのリガンド結合の一分子計測に世界で初めて成功し, 一過性のITG-リガンド結合の繰り返しが接着を制御することを見出した．一方, 結合の素早いON/OFFの制御機構は不明であった.本研究ではITGを含有小胞の膜輸送/取込/排出のバランスを統御する制御因子の働きがITG機能を時空間的に制御するという仮説の基に, 新規ITG小胞含有因子の同定と高速撮像手法を用いた動態解析を進め, 接着制御/小胞排出の制御機構の全容解明と, その知識の臨床応用への橋渡しを目指す．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では, 免疫細胞間の接着に重要な白血球インテグリンLFA-1を含む小胞の生成・輸送の制御機構の解明を目指している. 前年度までに低分子量Gタンパク質Rab8がLFA-1を含む小胞に共局在すること, Rab8の欠損によりLFA-1依存的なリンパ球の接着が低下することを示していた. 今年度はRab8によるLFA-1の制御機構に注目しその解明を進めた. Rab8の活性型であるQ67L変異体と不活性型であるT22N変異体をRab8欠損リンパ球に導入し野生型Rab8発現リンパ球と比較したところ, 細胞接着能はQ67Lを発現するリンパ球で有意に高く,T22Nで有意に低かったことから, Rab8の活性化が細胞接着に重要な働きを担うことが明らかになった. またRab8の活性型を認識するプローブであるJFC1を蛍光タンパク質で標識して細胞に導入しその局在を見たところ, Rab8は細胞の接着面で顕著に活性化していた. 次に, Rab8の上流で働くグアニンヌクレオチド交換因子であるRabin8を欠損させたリンパ球を作製し上記の一連の解析を行ったところ, Rabin8欠損により細胞接着能と細胞接着面でのRab8の活性が低下した. また, 細胞接着面でのLFA-1の蓄積を調べたところ, Rab8, Rabin8欠損の両方においてLFA-1の蓄積が野生型に比べて低下していた. さらに, 近年確立した一分子計測系を用いてLFA-1の活性化機構を調べたところ, LFA-1の構造変化 (affinity)よりもLFA-1の密度(avidity)の制御にRab8は重要であった. 以上の結果を踏まえて, Rabin8-Rab8経路がLFA-1を細胞接着面に輸送しavidityを制御するという新しいLFA-1制御モデルを提案した. 現在これらの結果を論文にまとめ投稿準備中である.
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