| Project/Area Number |
23K06324
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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 48010:Anatomy-related
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
曽 友深 順天堂大学, 医学部, 助教 (60576221)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | ゴルジ体 / GPHR / PI4P / 酸性オルガネラ / 膜接触部位 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究課題では酸性オルガネラの一つであるゴルジ体の酸性pHに着目し、ゴルジ体特異的なイオンチャネルGPHRの欠損細胞・組織を用いた解析から、ゴルジ体酸性pH維持の生理的役割の解明に努める。
具体的には、ゴルジ体の機能や形態に影響を与えるイノシトールリン脂質PI4Pに着目し、その細胞内変動とゴルジ体酸性環境との相関性の解析を進める。そして、ゴルジ体の機能不全や異常形態の関与が報告されている神経変性疾患やがんなどの疾患の発症や進展にゴルジ体酸性環境維持機構の破綻が与える影響を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞内にはゴルジ体やエンドソーム／リソソームなど、内腔を酸性に保持する「酸性オルガネラ」が存在する。内腔酸性化はオルガネラの形態や機能と相関しており、その破綻は様々な疾患の発症要因とされている。本研究課題では酸性オルガネラの一つ、ゴルジ体の酸性pHに着目し、ゴルジ体特異的なイオンチャネルGPHRの欠損細胞・組織をモデルとして、ゴルジ体酸性pH維持の生理的役割の解明に努める。
これまでの先行研究から、ゴルジ体では輸送小胞とは異なる選択的な脂質輸送が行われていることが知られている。この輸送にはゴルジ体膜上のPI4Pがリガンドとして働くが、PI4P代謝と内腔酸性環境との関連性は不明な点が多く残っている。そこで、本年度はゴルジ体の酸性環境とPI4P代謝の相関性について解析した。まずは、PI4Pをリガンドとして選択的脂質輸送が行われる小胞体-ゴルジ体膜接触部位(オルガネラコンタクトサイト、以下膜接触部位)のゴルジ体内腔酸性環境変化の影響を検討した。
膜接触部位に局在するOSBPとVAPAの抗体を用いたproximity ligation assay(PLA)から膜接触部位の数を定量的に解析する実験系を樹立した。続いて、酸性化阻害であるバフィロマイシンA1やNH4Clを処理した細胞ではPLAの結果から膜接触部位の数の減少が認められ、そして、GPHR欠損細胞でも膜接触部位の数の減少が認められた。加えて、GPHR欠損におけるPI4Pの量的変動をPI4PプローブであるGFP融合PHドメインとゴルジ体マーカーとの位置相関によって解析した。その結果、GPHR欠損細胞ではPI4Pプローブのゴルジ体局在が減少していた。これらの結果はゴルジ体酸性環境の異常によって膜接触部位及びPI4P代謝の減少を示唆する。
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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
当初の研究計画通りにPLAを用いた膜接触部位の解析およびPI4P代謝と酸性環境の相関性の解析を進めることが出来たため。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度はPLAをGPHR欠損マウス脳などの組織レベルに解析を対象に広げる。また、用いる細胞をGPHR欠損細胞だけなく、既にスクリーニングによって同定されたゴルジ体の構造に異常をもつがん細胞株を用いて解析する。
他方、PI4P代謝を担うキナーゼPI4K3BやSac1やSac2などのホスファターゼ群の細胞内変動を解析する。
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