| Project/Area Number |
23K14945
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
加藤 耕治 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 助教 (40844056)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2025-03-31
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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 2024: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 3C症候群 / レトリバー複合体 / エンドソームリサイクル機構 / WASH複合体 / 膜蛋白 / リサイクル / エンドソーム |
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| Outline of Research at the Start |
3C症候群は中枢神経系、心臓、筋骨格系などに特徴的な合併症を呈する先天異常症候群です。原因遺伝子としてVPS35L、CCDC22、WASHC5が知られていますが、それらの機能異常がどの様にして患者さんの表現型を引き起こすのかは明らかになっていません。本研究では、各遺伝子の機能欠損細胞を、3C症候群患者で明確な表現型の見られる複数の組織由来細胞を用いて作成し、その膜蛋白の発現量変化をプロテオーム解析により網羅的に探索することで、VPS35L遺伝子変異例のみでなく、CCDC22、WASHC5変異例を含めた患者表現型の背景に存在する分子メカニズムを明らかにします。
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| Outline of Annual Research Achievements |
3C症候群は中枢神経系、心臓、筋骨格系などに形成異常を呈する先天異常症候群で、VPS35L、CCDC22、WASHC5、DPYSL5が原因遺伝子として知られている。VPS35L、CCDC22、WASHC5はそれぞれレトリバー複合体、CCC複合体、WASH複合体の構成蛋白としてSNX17依存性の膜蛋白リサイクル機構に関与している。しかし、WASH複合体はレトロマー複合体依存性リサイクル機構に強く関与していることが報告されており、VPS35L、CCDC22、WASHC5変異による患者の病態が同一なのかは明らかでなかった。そこでVPS35L、CCDC22、WASHC5の遺伝子欠損細胞を樹立し、膜分画を用いたプロテオーム解析により膜蛋白の発現変化を網羅的に検討した。結果として、VPS35L、CCDC22、WASHC5の遺伝子欠損細胞はとても類似の膜蛋白の発現変化を示し、ITGB1やLRP1など既知のSNX17依存性膜蛋白は3つの遺伝子欠損細胞で有意に低下していた。興味深いことに、WASHC5の遺伝子欠損細胞においてもレトロマー複合体依存性膜蛋白の発現変化は有意ではなく、VPS35L、CCDC22の遺伝子欠損細胞とほぼ同様の表現型であった。この原因を検討するためにWASHC5の欠損がWASH複合体に与える影響を確認したところ、WASHC5の欠損によってWASHC1からWASHC4の全てのWASH複合体構成蛋白の発現量が有意に低下していたものの、WASHC2の発現量は相対的に保たれており、またWASHC2の細胞内局在も保たれていた。WASHC2はレトロマー複合体依存性リサイクルに重要な役割を果たすことが知られているため、この残存機能がレトロマー依存性リサイクルには充分であるが、レトリバー複合体依存性リサイクルには不十分である可能性が示唆された。
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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
3C症候群の病態解明のため、作成予定であったすべての遺伝子欠損、レスキュー細胞を樹立し、予定通りにプロテオーム解析を行うことが出来た。当初予定していた実験を行い、結果も得られているため順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
既に得ているVPS35L、CCDC22、WASHC5の各遺伝子欠損細胞を用いたプロテオーム解析の結果を基に、中枢神経系や筋骨格系、循環器系など3C症候群で明確な表現型を示している組織の病態をリサイクル機能不全による膜蛋白機能不全の観点から検討する。既に病態に関与し得る膜蛋白の候補を幾つか抽出済みであり、それらの候補の膜蛋白が実際にVPS35Lなどのリサイクル機構に制御されているのか、VPS35L欠損により発現変化が生じるのか、そしてそれにより膜蛋白の機能異常を来すのかを検討し、病態との関連を明らかにしていく予定である。
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