2020 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanisms and pharmacological application of autophagy regulation by tyrosine kinase inhibitors
| Project/Area Number |
18K06901
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Medical University |
|---|
Principal Investigator |
平本 正樹 東京医科大学, 医学部, 准教授 (70297828)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | オートファジー / チロシンキナーゼ阻害薬 / リソソーム |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では「チロシンキナーゼ阻害薬（TKI）によるオートファジー調節作用に関する分子機構の解明」を目的とし、オートファジー調節に関わるTKIの分子標的候補として、本研究者が見出したGAKに注目し、解析を行った。
平成30年度には、１）GAKをノックアウト（KO）することにより、細胞あたりのオートファゴソーム数が増加すること、２）GAKはオートファジーフラックスに対して抑制的な作用を示すことを明らかとし、また、マススペクトル解析により、３）細胞内でGAKと結合するタンパク質、および４）GAKとは別に、TKIによるオートファジー調節作用に関わる候補因子を複数同定した。
令和元年度には、1）オートファジーフラックスの解析によって、GAK-KO細胞ではオートファジー阻害剤による阻害効果が弱く、オートファジー誘導剤による誘導作用が遅いこと、2) オートファゴソーム・オートリソソームの経時観察によって、GAK-KO細胞では飢餓誘導後に蓄積するオートリソソームの数が多いこと、3)免疫染色法により、LAMP2陽性のリソソーム・オートリソソームのサイズが拡大していることを示した。
令和2年度には、１）GAK-KO細胞ではリソソームのpHが上昇していること、2）飢餓誘導後のオートファゴソームとリソソームとの融合が遅滞していること、3）GAK阻害剤の添加でも、GAK-KO細胞と同様の現象が観察されること、4）オートリソソームからのリソソーム再形成にも遅滞が認められること、5）ROCK阻害剤を添加することにより、飢餓誘導後のオートリソソーム・オートファゴソームの膨化・蓄積が解消されることを示した。
以上より、GAK-KO細胞ではオートファジーフラックスが遅滞していることが明らかとなり、リソソームの機能、融合過程、再生過程の障害がその原因として示され、その背景としてアクトミオシン制御系との関連が示唆された。
|
