2018 Fiscal Year Research-status Report
上皮細胞の極性形成における細胞内膜融合関連分子の機能の解明
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17K17847
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
國井 政孝 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (80614768)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | SNARE蛋白質 / SNAP23 / 開口放出 / 神経前駆細胞 / N-cadherin / 細胞極性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、細胞内において膜蛋白質や分泌蛋白質を輸送する小胞と細胞膜との融合に働くSNARE蛋白質であるSNAP23の組織特異的遺伝子欠損マウス（KOマウス）を用いて、上皮細胞の極性形成におけるSNAP23の機能を解明することを目的としている。
神経特異的SNAP23 KOマウスでは大脳皮質の形成不全や小脳欠損が生じることから、胎生期の大脳皮質および小脳について形態学的な解析を行った。その結果、SNAP23 KOマウスでは脳室帯に存在する神経前駆細胞に形態異常が生じ、それに伴って新生ニューロンの遊走異常や細胞死が起きていることが明らかとなった。この原因を明らかにするため、神経前駆細胞の細胞間接着に注目して解析を行ったところ、SNAP23 KOマウスの神経前駆細胞では頂端側に形成される細胞間接着が失われていることが明らかとなった。マウスから単離した神経前駆細胞を用いてcell surface biotinylation assay等の解析を行ったところ、SNAP23をノックダウンした神経前駆細胞では細胞間接着分子であるN-cadherinの細胞膜への局在が顕著に減少していた。以上の結果から、SNAP23が神経前駆細胞においてN-cadherinの頂端膜への局在化に関与していることが示唆された。
次に、N-cadherinの細胞膜局在化においてSNAP23と共同で働くSNARE蛋白質の同定を行った。神経前駆細胞の溶解液を用いて抗SNAP23抗体による免疫沈降を行い、質量分析によって結合蛋白質の同定を行ったところ、複数のSNARE蛋白質が得られた。これらのSNARE蛋白質の中で、N-cadherinの細胞膜局在化に関与する分子をノックダウンスクリーニングによって検討したところ、2つのSNARE蛋白質がN-cadherinの細胞膜局在化に関与することが明らかとなった。
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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
本研究では上皮細胞の極性形成におけるSNAP23の機能を解明するため、組織特異的KOマウスを解析している。神経特異的KOマウスの解析はおおむね計画通りに進展し、SNAP23がN-cadherinの細胞膜局在化を通して神経前駆細胞の極性形成に関与していることを明らかにした。また、N-cadherinの細胞膜局在化においてSNAP23と複合体を形成するSNARE蛋白質を同定しており、現在これらの蛋白質の機能を解析中である。これらのSNARE蛋白質のノックダウンによってN-cadherinの細胞内輸送や細胞膜への局在化が減少することを明らかにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はN-cadherinの細胞膜局在化においてSNAP23と複合体を形成するSNARE蛋白質の解析を更に進める。特に、個体内において神経前駆細胞の細胞間接着の形成に関与するかどうか検討する。In utero electroporationを用いてCRISPR/Cas9によるノックアウトを行い、神経前駆細胞の細胞間接着がどう変化するか、免疫染色等の解析によって確認する。また、N-cadherinの細胞内の動きをGFP融合N-cadherinの細胞内輸送のライブセルイメージングによって解析する。これらの解析によって神経前駆細胞の細胞間接着形成におけるN-cadherinの細胞膜局在化の分子機構を明らかにし、論文として発表する。
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Research Products
(2 results)
