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2016 Fiscal Year Research-status Report

乳酸トランスポーターのセルトリ細胞-精母細胞間移送メカニズムとセミノリピドの役割

Research Project

Project/Area Number 16K08591
Research InstitutionKochi University

Principal Investigator

本家 孝一  高知大学, 教育研究部医療学系基礎医学部門, 教授 (80190263)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords精子形成 / 精母細胞 / セルトリ細胞 / セミノリピド / 乳酸トランスポーター / MCT4 / ベイシジン / 細胞外小胞
Outline of Annual Research Achievements

我々は、マウス精母細胞の細胞膜上で硫酸化糖脂質のセミノリピドとベイシジンが共局在し相互作用していることを見出した。さらに、乳酸トランスポーターのMCT4がベイシジンと複合体を形成していることを見出した。意外にもMCT4のmRNAは、精母細胞では発現しておらず、セルトリ細胞で発現していた。MCT4タンパク質は精母細胞にも存在していたので、MCT4はタンパク質に翻訳された後、セルトリ細胞から生殖細胞に移送されると仮定した。セミノリピド欠損マウスの精母細胞にはMCT4タンパク質が存在しなかったので、セルトリ細胞から生殖細胞への移送が障害されていると仮定した。
そこで、セルトリ細胞-精母細胞間MCT4タンパク質移送メカニズムを解明するため、マウス精巣からセルトリ細胞を単離し、無血清培地で培養した後、培地から細胞外小胞を単離し、電子顕微鏡で直径約100 nmの小胞を確認した。単離した細胞外小胞を可溶化し、ウエスタンブロッティングでMCT4の存在を確認した。
MCT4タンパク質移送プロセスにおけるセミノリピドの役割を解明するため、セルトリ細胞の培地から細胞外小胞を単離し、細胞数あたりの総タンパク質、MCT4、総コレステロールの濃度を定量した。セルトリ細胞培養時の培地にセミノリピド、または、サルファタイド(セミノリピドと同一の硫酸化糖鎖構造をもつスフィンゴ脂質)を添加した際の、細胞数あたりの総タンパク質、MCT4、総コレステロールの濃度を定量して比較した。この結果、セミノリピドとサルファタイドが、セルトリ細胞の細胞外小胞産生分泌を促進することを確認した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の計画どおり、セルトリ細胞から分泌される細胞外小胞の単離とMCT4タンパク質の存在確認を行うとともに、セミノリピドがセルトリ細胞の細胞外小胞産生分泌を促進することを明らかにした。

Strategy for Future Research Activity

免疫電子顕微鏡観察法でマウス精細管内におけるMCT4の局在場所を調べる。
In vitroセルトリ細胞-精母細胞間MCT4タンパク質移送実験系を構築し、MCT4タンパク質移送メカニズムを詳細に解析する。

  • Research Products

    (5 results)

All 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Sulfatide species with various fatty acid chains in oligodendrocytes at different developmental stages determined by imaging mass spectrometry.2017

    • Author(s)
      Hirahara Y, Wakabayashi T, Mori T, Koike T, Yao I, Tsuda M, Honke K, Gotoh H, Ono K, Yamada H.
    • Journal Title

      J Neurochem

      Volume: 140 Pages: 435-450

    • DOI

      10.1111/jnc.13897.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Neogenin, Defined as a GD3-associated Molecule by Enzyme-mediated Activation of Radical Sources, Confers Malignant Properties via Intracytoplasmic Domain in Melanoma Cells.2016

    • Author(s)
      Kaneko K, Ohkawa Y, Hashimoto N, Ohmi Y, Kotani N, Honke K, Ogawa M, Okajima T, Furukawa K, Furukawa K.
    • Journal Title

      J Biol Chem

      Volume: 291 Pages: 16630-16643

    • DOI

      10.1074/jbc.M115.708834.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Seminolipidはセルトリ細胞のexosome分泌を促進して精子形成細胞へ乳酸トランスポーターMCT4を送達する。2016

    • Author(s)
      山下竜幸、仁尾景子、矢生健一、宮原 馨、津田雅之、小杉智規、門松健治、本家孝一
    • Organizer
      第89回日本生化学会大会、シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台国際センター/東北大学川内北キャンパス(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-09-25 – 2016-09-27
    • Invited
  • [Presentation] 硫酸化糖脂質セミノリピドはセルトリ細胞のエクソソーム分泌を促進する。2016

    • Author(s)
      山下竜幸、仁尾景子、矢生健一、宮原 馨、津田雅之、小杉智規、門松健治、本家孝一
    • Organizer
      第35回日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      高知市文化プラザ かるぽーと(高知県高知市)
    • Year and Date
      2016-09-01 – 2016-09-03
  • [Presentation] A sulfated glycolipid, seminolipid and basigin are requied for the functional expression of the lactate transporter in spermatocytes.2016

    • Author(s)
      Honke K, Yamashita T, Kosugi T, Kadomatsu K.
    • Organizer
      NOW-JSPS 2016 Symposium “Glycobiology in Health and Disease”
    • Place of Presentation
      Leiden, Netherland
    • Year and Date
      2016-04-19 – 2016-04-22
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-01-16  

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