2017 Fiscal Year Research-status Report
リン脂質フリッパーゼによる生体膜の局所的な動態制御がもたらす新たな生理機能の解明
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17K08270
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
高津 宏之 京都大学, 薬学研究科, 研究員 (70360576)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | フリッパーゼ / PKC / エンドサイトーシス / PS露出 / ダウンレギュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生体膜のホスファチジルセリン(PS)フリッパーゼであるATP11Cの二つのアイソフォーム間の異なる制御機構を解明するにあたり、H29年度はATP11C(a)の活性調節機構を解明することができた。ATP11C(a)は、カルシウム依存性のPKCの活性化に伴い、細胞膜からエンドサイトーシスにより排除されることでダウンレギュレーションされ、細胞膜でのPSフリッパーゼ活性が低下し、PSがより露出しやすい環境になることが明らかとなった。このPKCによるフリッパーゼの活性制御は、ATP11C(a)のC末領域の存在するジロイシンモチーフ様の配列が重要であることも突き止めることができた。さらにGPCRをセロトニンやヒスタミンなどのリガンドで刺激し細胞内のカルシウム濃度を上昇させることでもATP11C(a)のダウンレギュレーションが起こることも示し、フリッパーゼの細胞での活性制御が、より生理的な条件でも起きていることを初めて証明できた。ここまでの研究成果を論文として発表した(Nat Commun. 8(1): 1423. doi: 10.1038/s41467-017-01338-1.)。さらには、ATP11C(a)のC末領域こそ、もう一つのアイソフォームであるATP11C(b)とは異なる領域であるため、二つのアイソフォーム間の異なる制御はこの領域に起因するものであることが強く示唆された。ATP11C(b)に関する研究にも大いなる進展が見られたが、その詳細な内容に関しては現時点では非公表としたい。
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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
本研究の目的として示した5項目のうち２つ（ATP11C(a)および(b)の基本的性質の明示、
ATP11C(a)のC末領域におけるPKC感受性の要因の究明）を明確に達成することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究目的として示していたPS露出の実証実験に関してもトライしてきたが、これまでのところ実証するに至っていない。PSフリッパーゼ活性の低下が本当にPS露出につながるのかどうかを是非明らかにしていきたいと考えている。さらに今年度はATP11Cの二つのアイソフォームの違いに焦点を当て、その制御機能の違いを明確に示していきたいと考えている。これまでの研究成果からATP11C(b)は極性をもった局在を示すことが分かっていることから、そのC末領域に何らかの因子が結合することでその極性を獲得しているのではないかと推察された。そこで新たな方策として、ATP11C(b)のC末領域に特異的に結合する因子の同定を試みていきたいと考えている。
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| Causes of Carryover |
平成29年度は、当初の想定よりも実験がスムーズに進み、消耗品のロスがかなり少なくて済んだ。細胞培養関連、生化学関連ともに節約できた。また当初計画していた国内開催の国際シンポジウムへの出席を実験の都合により見送ったため、節約できた。また、平成３０年度の実験で、比較的高額な試薬を用いることが想定されるため、あらかじめ繰り越しをある程度見込んでいた。
具体的な使用計画として、細胞のホスファチジルセリンの露出の検出実験を集中して行うため、蛍光標識したAnnexin-Vを多めに購入する必要が生じると考えられる。また、ATP11Cの2つのアイソフォームと結合するタンパク質をスクリーニングするため、より大規模に消耗品が必要となることが想定される。また実験結果に応じて、特定のタンパク質に対する抗体を複数購入して試してみたいと考えている。
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