2017 Fiscal Year Annual Research Report
定量プロテオミクスを用いた血液脳関門中枢作用型タンパク質輸送機構の解明
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16J02046
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
佐藤 和貴 東北大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2016-04-22 – 2019-03-31
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| Keywords | 血液脳関門透過タンパク質 / 定量プロテオミクス / 血液脳関門 / 受容体介在型トランスサイトーシス / 内因性タンパク質体内動態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、定量プロテオミクスを用いて、血液脳関門を透過する新規のタンパク質を同定し、その輸送機構の解明および脳への高分子delivery systemの構築を目的としている。本年度は、キナーゼAの血液脳関門における輸送機構解明にむけたさらなる解析と、脳内高分子delivery systemの構築にむけたキナーゼAのリコンビナントタンパク質の合成に取り組んだ。
血液脳関門におけるキナーゼAの細胞内取込み機構が、既知の血液脳関門透過タンパク質と同様にエンドサイトーシスを介することを証明するため、各種阻害剤共存下でのヒト血液脳関門モデルhCMEC/D3細胞へのキナーゼAの細胞内取込み量を解析した。その結果、キナーゼAの細胞内取込み量はクラスリン依存的およびカベオラ依存的エンドサイトーシス阻害剤の共存下において優位に減少した。また、血液中から血液脳関門へと取込まれたキナーゼAが脳側へと輸送されることを証明するため、transwell上に培養したhCMEC/D3細胞によるin vitro血液脳関門の透過性を解析した。その結果、キナーゼAは37℃条件においてapical側からbasolateral側へと透過することが示され、さらにその透過量は４℃条件において20%以下に低下した。以上の結果から、血液脳関門にはキナーゼAの輸送分子が存在し、既存の血液脳関門透過タンパク質と同様に、受容体介在型トランスサイトーシスの機構を介し輸送されることが示唆された。また、本年度は、キナーゼAの輸送機構を高分子delivery systemの構築へと応用する計画の一端として、生体内に存在するキナーゼAの4種のサブタイプの中から、より血液脳関門における輸送活性の高いサブタイプを同定することを目的に、各サブタイプのリコンビナントタンパク質の合成に成功している。
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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
本年度は、計画していた「キナーゼAの細胞内取込みがエンドサイトーシス機構を介することの証明、キナーゼAのin vitro血液脳関門透過性の証明、キナーゼAサブタイプのリコンビナントタンパク質の合成」について達成した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究ではこれまで、定量プロテオミクスを用いたスクリーニング解析において同定されたキナーゼAが、新規の血液脳関門透過タンパク質であることを証明している。さらにキナーゼAの輸送機構が脳への新規の高分子delivery system経路として有望である可能性を示すことができた。そこで、今後はキナーゼAの輸送機構を利用した脳内への高分子delivery systemの構築と、血液脳関門におけるキナーゼAの輸送分子の解明を目指す。
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Research Products
(4 results)
