Study of de novo synthesis of peroxisomes in mammalian system

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K18142
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 杉浦 歩 神戸大学, 医学研究科, 特命助教 (70784974)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ペルオキシソーム / オリゴデンドロサイト

Outline of Annual Research Achievements

ペルオキシソームは生物種・組織による機能の多様性に加え、細胞膜構造からde novo合成されるなど可塑性の高いユニークなオルガネラである。しかし、哺乳類におけるde novo合成はその存在も含め未知な部分が多く残されている。本研究は哺乳類におけるペルオキシソームde novo合成の生理的意義を解明するために、以下に示すような実験を計画・実行した。
＜研究計画1　ペキソファジー後のペルオキシソーム数の回復＞
既報の条件も含め種々の条件を試した。しかし、細胞の生存能を保ちつつペキソファジーを誘導する適切な条件を設定するためにはさらなる検討が必要とされる（平成29、30年度実施）。
＜研究計画2　発生・分化過程におけるde novo 合成の解析＞
マウス胎児脳から神経幹細胞塊を単離・培養し、オリゴデンドロサイトへの分化過程におけるペルオキシソームの形態や数を解析した。その結果、分化が誘導されている細胞においてペルオキシソーム数が増加し、突起細部まで広く分布することが観察された（平成29年度実施）。また、このときペルオキシソームを複数のマーカーで標識すると、染色性の異なるペルオキシソームが観察された（平成30年度実施）。出生後2日目のマウス脳を摘出し、細胞分画法により各膜分画を単離した。一部の膜タンパク質の発現量が顕著に増加し、分画によってペルオキシソーム膜タンパク質が異なる分布パターンを示した（平成30年度実施）。
これらの結果より、オリゴデンドロサイトの分化過程においてペルオキシソームはヘテロな集団として増殖することが示唆された。このような増殖におけるde novo合成の貢献や、ヘテロな集団の機能の差異などについて決定するためにはさらなる解析が必要とされるが、本研究成果はペルオキシソーム生合成の生理的意義やオリゴデンドロサイト分化機構の解明に貢献することが期待される。