2021 Fiscal Year Annual Research Report
The exploration of exosome involvement in skeletal abnormalities induced by dysregulation of zinc homeostasis
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18K09540
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| Research Institution | Showa University |
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Principal Investigator |
安原 理佳 昭和大学, 歯学部, 講師 (20453649)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川嶋 章弘 昭和大学, 医学部, 講師 (10783376)
田中 準一 昭和大学, 歯学部, 講師 (40710166)
美島 健二 昭和大学, 歯学部, 教授 (50275343)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 骨格成長 / 亜鉛トランスポーター / エキソソーム / シグナル伝達 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、軟骨代謝機構におけるZIP10(亜鉛トランスポーター)の役割解析を目的とした。今年度は、特に、エキソソームを介した機能調節を解析するため、培養上清中に含まれるエキソソームの回収と機能解析を行った。当初の計画で予定していたCreマウスでは、致死率が高くサンプル数の確保が困難でやや計画に遅れが生じた。さらに、単離した初代培養細胞から回収されるエキソソーム量が少量であることから、効率的に欠損マウスを得るため、タモキシフェン誘導性のZip10 欠損マウスを作製した。また、CAGCreERを用いることで致死率の回避ができた。このマウスを用いて、１つの個体から、未分化間葉系幹細胞や骨芽細胞、軟骨細胞を採取でき、初代培養の培養中に形成されたExosomeの回収を行いExosomeのLC-Massによる網羅的蛋白解析に着手した。具体的には、骨軟骨細胞を採取し、単離培養細胞からのエキソソームの回収を行い、タンパクの網羅的な発現解析を行った。培養液中のエキソソームは超遠心法により回収し、1.5mg/mLに調整し、DIAプロテオーム解析を行った。5000程度の蛋白を検出し、Scaffold DIAによる解析から間葉細胞に特異的なエキソソームのマーカータンパクを検出できた。GO解析では、Biological process, molecular functionに対する種々の酵素活性に対するタンパクの発現が変動することが確認できた。亜鉛のエキソソームに対する作用の解明は、報告が少なく、本研究課題の成果は、骨格形成のみならず、関節疾患の病態メカニズムや治療法開発に新たな知見と理解をもたらすと考えられる。
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