| Project/Area Number |
20K22655
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0702:Biology at cellular to organismal levels, and related fields
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
苅田 聡 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (50883526)
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| Project Period (FY) |
2020-09-11 – 2023-03-31
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| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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 | ゴルジ体 / 糖鎖修飾 / 形態学 |
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| Outline of Research at the Start |
極性細胞内で方向性を持つ小胞輸送を極性輸送といい、細胞の極性ひいては組織の形成と機能に重要な役割を持つ。しかし極性輸送を制御する分子機構には不明な点が多い。極性輸送される膜タンパク質や分泌タンパク質は輸送される方向によって修飾される糖鎖の種類が異なるため、糖鎖修飾が極性輸送の制御に関与する可能性が高い。これらのタンパク質は主にゴルジ体で糖鎖修飾を受けるが、ゴルジ体内のどこで修飾されるかは明らかでない。本研究では、ゴルジ体に存在する糖鎖修飾小区画(「ゾーン」)について、大きさ、分布、通過するタンパク質の種類や順序、更にゾーン形成の分子機構などの解明を目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ゴルジ体は多彩な糖鎖修飾を行うオルガネラであり、数多の糖転移酵素が局在している。しかし、ゴルジ体の中で糖転移酵素がどのように区画化され、制御されているのかについては明らかとなっていない。本研究の最終年度において以下の点について成果が得られた。
1)糖転移酵素のゴルジ体内の分布を調べるために、超解像検出技術であるSTORMを用いて得られた輝点分布データについてDBSCANとKDEを組み合わせて解析を行い、各々のクラスターの面積を測定した。今回測定したGALNT6, GnT1, XYLT2はそれぞれO型糖鎖、N型糖鎖、プロテオグリカンの初期において働く酵素である。これらについて上記の解析を行った結果、糖転移酵素のクラスターは糖転移酵素ごとに性質が異なることが示唆された。さらに生化学的な解析によってクラスターの性質を調べる必要がある。
2)生細胞内の糖転移酵素の分布と基質との関係を調べるための実験系の構築を行った。CRSPR-Cas9によって糖転移酵素とHaloタグの融合タンパク質を発現する細胞を構築した。Haloタグは基質と反応することで生細胞内で蛍光ラベルすることができる。この系を用いて、理化学研究所のSCLIMを使用した生細胞イメージングを行った結果、GALNT6-Haloにおいて生細胞内の分布や動態を3次元において優れた分解能で観察することができた。またGALNT6-HaloとRUSH基質タンパク質の観察もできたため、ノックアウトした細胞におけるGALNT6とRUSH基質タンパク質の相互作用への影響を調べることが可能である。
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