ネクロプトーシスの脂質性制御とセラミド分子認識の解明
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22K06623
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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 | Setsunan University |
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Principal Investigator |
北谷 和之 摂南大学, 薬学部, 准教授 (40539235)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 潔 摂南大学, 薬学部, 教授 (50201926)
重田 昌吾 東北大学, 医学系研究科, 助教 (90842633)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | ネクロトーシス / セラミド / スフィンゴ脂質 / 細胞死 / 脂質生物学 / ネクロプトーシス / がん |
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| Outline of Research at the Start |
ネクロプトーシスは、新たに発見されたプログラム化ネクローシスであり、制御分子RIPK3や実行分子MLKLが同定されている。申請者は、スフィンゴ脂質セラミドが新たなMLKLの直接的な制御分子である可能性を見出した。セラミドは細胞内標的タンパク質の活性化を制御することで、多彩な生物活性を示すことが報告されているが、その制御メカニズムの分子機序（セラミド分子認識機序）は不明である。当研究では、MLKL・セラミド分子認識機序を解明し、セラミドのネクロプトーシス誘導機序を明らかにする。さらに、この分子認識機序を基盤にしてセラミド生物学の分子基盤を創生する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでネクロプトーシスの実行には、RIPK3によるMLKLのリン酸化が必須として考えられてきたが、RIPK3を介さず、セラミドがMLKLのオリゴマー化・活性化を導く新たなネクロプトーシス制御分子であることを見出した。しかし、どのようなセラミド分子種が、どこで、どのようにMLKLを活性化するかは不明である。本研究では、この問いを明らかにすることで、ネクロプトーシスの脂質性制御機構の解明に挑んだ。
ビオチン化短鎖C6-セラミドを用いたpull-downアッセイ系において、セラミドはリコンビナントMLKLに相互作用することが判明した。さらに、その構造変化への作用を解析したところ、短鎖C6-セラミドはオリゴマー化を促進することを見出した。
人工的に細胞形質膜でのセラミドを増加させるために、bSMaseを選択的に細胞形質膜に強制発現させた。その結果、MLKLはセラミド豊富な細胞形質膜へ移行し、細胞死が誘導された。この細胞死は、MLKLノックダウンすることで抑制された。
これらから、セラミドは、MLKLと相互作用することでそのオリゴマー化・活性化し、ネクロプトーシスを誘導すると考えられる。今後、セラミド分子種の特定が必要である。
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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
予備的研究成果の再現性を評価し、分子生物学的ならびに構造生物学的な解析に繋げる準備が整ったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
ネクロプトーシス誘導を来すセラミド分子種と相互作用機構の同定に挑む。
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
