2011 Fiscal Year Annual Research Report
LAT1/CD98を介する細胞成長シグナルの分子機構の解明
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10J40082
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
西中 由美子 大阪大学, 医学系研究科, 特別研究員(RPD)
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| Keywords | アミノ酸トランスポーター / 癌細胞 / タンパク質間相互作用 / シグナル / 細胞成長 / mTOR |
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| Research Abstract |
LAT1(L-type amino acid transporter 1)は、大型中性アミノ酸をNa^<+>非依存的に輸送する癌細胞特異的アミノ酸トランスポーターであり、補助サブユニット(CD98hc/4F2hc)とジスルフィド結合を介して複合体を形成することで細胞膜に局在化し輸送機能を発現する。CD98hc/4F2hcが、アミノ酸トランスポーター補助サブユニットとしての機能のみでなく、mTOR(Mammalian Target of Rapamycin)を介するシグナルの上流に位置し、細胞外から細胞膜を経由した細胞内への情報伝達を通して、細胞の成長・増殖を制御していることを明らかにし、CD98hc/4F2hcが制御する細胞成長シグナル機構を解明することが本研究の目的である。まず、複数の培養細胞を界面活性剤で可溶化し、抗CD98hc/4F2hc抗体で免疫沈降した。得られた共沈降試料をショットガン法により質量分析計で解析し、これまでのところ複数のCD98hc/4F2hc共沈降タンパク質を検出している。さらに網羅的リン酸化定量プロテオミクスを行い、それらの結果と併せて、これら候補分子が内因性のCD98hc/4F2hcと結合することによる細胞機能への影響を検討している。すでにCD98hc/4F2hcとの結合を証明したタンパク質annexin IIについては、細胞における局在やCD98hc/4F2hcとの結合様式、リン酸化シグナルへの影響を解析した。
また、マウス正常組織におけるCD98hc/4F2hcおよびLAT1タンパク質の発現を解析し、次年度に計画しているin vivo解析のための基礎データを取得した。さらにLAT1の発現量をノックダウンにより減少させた場合、CD98hc/4F2hcの存在形式が、膜上で変化している可能性を示す結果を得ており、これはCD98hc/4F2hcが細胞成長シグナルを制御するために何らかの変化を必要としていることを示唆している。
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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
予定どおりに解析が進んでおり、次年度に向けた準備も十分に行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの結果からCD98hc/4F2hcが制御する細胞成長シグナル機構に重要な働きを持つと考えられる候補因子に関して、TGマウスの作成、およびin vivoノックダウン実験を行う。それにより、in vivoにおいてCD98hc/4F2hcが制御する細胞成長シグナルの伝達機構を詳細に解析する。また、CD98hc/4F2hcの過剰発現、またはノックダウン時のリン酸化シグナルプロファイリングを、定量質量分析計を用いて網羅的に解析することにより、CD98hc/4F2hcが発動するシグナルの、細胞成長シグナル全体像への関与を明らかにする。さらに、CD98hc/4F2hcシグナル発動を感知するタンパク質センサーを発現させる培養細胞実験系を構築し、シグナル発動の上流に位置する細胞外リガンドの探索を行うことにより、より発展的にCD98hc/4F2hcが制御する細胞成長シグナル機構の入力から出力まですべてを明らかにすることが出来る。培養上清や組織抽出液をHPLCで分離した画分と、化合物ライブラリーを用いる二通りの方法で探索を進める予定である。
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