| Project/Area Number |
22K06609
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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 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
阿部 充宏 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (90415068)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 受容体型チロシンキナーゼ / EGFR / 脂質ラフト / ホスファチジルイノシトール4,5-ビスリン酸 / 超解像顕微鏡 / 一分子イメージング / 脂質ドメイン / 細胞膜 |
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| Outline of Research at the Start |
(i) 上皮成長因子受容体 (EGFR) と脂質との超解像解析，(ii) 脂質によるEGFRの活性制御機構の解析，(iii) EGFR以外の受容体型チロシンキナーゼと脂質との解析を行うことで，受容体型チロシンキナーゼが脂質ラフトに局在するか，受容体型チロシンキナーゼが脂質ラフト中の脂質によって活性制御されるか，を明らかにしたい。
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度は、固定した細胞を超解像顕微鏡で観察した結果、上皮成長因子（EGF）刺激前には上皮成長因子受容体（EGFR）がホスファチジルイノシトール4,5-ビスリン酸（PI(4,5)P2）のナノドメインと一部共局在するが、EGF刺激後には共局在率が低下することを見いだした。
本年度は、まず生きた細胞を一分子イメージングで解析した結果、上記の現象は生きた細胞でも起こることが確認された。EGFRとPI(4,5)P2が刺激前に共局在する生理的意義について調べるために、PI(4,5)P2のホスファターゼを細胞内で発現することにより細胞膜中のPI(4,5)P2含量を減少させた。その結果、減少させた細胞では、EGF刺激後のEGFRの二量体化および自己リン酸化が抑制されることがわかった。このことから、EGFRとPI(4,5)P2がEGF刺激前に共局在するのは、EGF刺激直後にEGFRの二量体化および自己リン酸化を促進する意義があることが示唆された。
PI(4,5)P2はEGF刺激後に、EGFRの下流因子であるホスホリパーゼC（PLC）γによって別の脂質に変換される。PLCγ活性をノックダウンにより低下させると、上記で見られたEGF刺激後のEGFRとPI(4,5)P2との共局在率の低下は見られないことがわかった。このことから、PLCγに依存して共局在率が低下することがわかった。EGF刺激後にEGFRが活性化された後、Thr654がリン酸化されることでEGFRは不活性化される。PLCγの活性を低下させた細胞では、EGFRが活性化された後のThr654のリン酸化が抑制されることがわかった。したがって、EGF刺激後のEGFR周囲のPI(4,5)P2の速やかな分解は、EGFRが活性化された後の不活性化を誘導していることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
一分子イメージングや生化学的解析など、トラブルがなく計測できている。おおむね研究計画通りに進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は、EGFに結合したEGFR分子周囲の局所的なPI(4,5)P2密度の調節は、EGFRの活性制御およびシグナル伝達において重要な役割を果たすことを明らかにした。今回見いだした現象が、ほかの受容体型チロシンキナーゼでも起こりうるのかを解明したい。
昨年度までに、EGFR以外の受容体型チロシンキナーゼについて、ヒトのcDNAから50種類以上をクローニングが終わっている。クローニングした受容体型チロシンキナーゼを用いて、超解像顕微鏡による受容体型チロシンキナーゼと脂質ドメインの共局在解析、生きた細胞の一分子イメージング、脂質分子を減少させた細胞における受容体型チロシンキナーゼの二量体化と自己リン酸化の評価、などを行う予定である。
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