2019 Fiscal Year Annual Research Report
蛍光バイオセンサーを用いたミトコンドリア分岐鎖アミノ酸輸送体の同定およびその解析
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17H03654
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
今村 博臣 京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (20422545)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 分岐鎖アミノ酸 / 蛍光バイオセンサー / FRET / SLC25A44 / ミトコンドリア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．培地中の栄養素が細胞質およびミトコンドリア内BCAA濃度に与える影響の解析
前年度までに、蛍光BCAAバイオセンサーを用いた解析から、細胞外BCAA濃度と細胞内BCAAが強く相関すること、およびグルタミンが細胞内へのBCAA取り込みを促進することを見出していた。そこで、BCAAおよびグルタミン以外のアミノ酸についても解析をしたところ、多くのアミノ酸が細胞質BCAA濃度を上昇させる効果をもつことが判明した。このことは、細胞外から細胞内へのBCAAの輸送の少なくとも一部は、他のアミノ酸の輸送と共役していることを示唆している。また、このときミトコンドリア内のBCAA濃度は細胞質内BCAA濃度と極めて強く相関していた。他方、中央代謝に関わる栄養素であるグルコースやピルビン酸にも細胞内BCAA濃度を上昇させる作用があることが見いだされた。グルコースやピルビン酸の効果は、細胞膜の主要なBCAA輸送体であるLAT1のノックダウンによって消失したことから、これらの栄養素が何らかの働きでLAT1を介したBCAAの輸送に関与していると考えられた。
２．ミトコンドリアBCAA輸送体の探索
今年度の途中で、米国のグループより褐色脂肪細胞におけるミトコンドリアBCAA輸送体としてSLC25A44を同定したという論文が発表された（Yoneshiro et al. Nature 2019）。一方、我々がHeLa細胞でSLC25A44をノックダウンしたところ、ミトコンドリア内BCAA濃度には大きな変化は見られなかった。このことから、HeLa細胞では、SLC25A44以外の輸送体もBCAA輸送に関与していると予想された。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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