2020 Fiscal Year Annual Research Report
マスト細胞における分泌顆粒の『不均質性』とアレルギー応答の『多様性』に関する研究
| Project/Area Number |
19H03369
|
|---|
| Research Institution | Kanazawa University |
|---|
Principal Investigator |
鈴木 亮 金沢大学, 薬学系, 教授 (00344458)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平嶋 尚英 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 教授 (10192296)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | アレルギー / マスト細胞 / 開口放出 / 分泌顆粒 / 多様性 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
アレルギー疾患は、発症部位、病態、重症度など様々な疾患症状を示す上に、症状が変化するなど、極めて「多様性」に富んでいる疾患である。そのため根治療法が存在せず、対処療法に依存しているのが現状である。アレルギー反応に重要な役割を担っているマスト細胞では、細胞内に存在する個々の分泌顆粒は一様ではなく「不均質性」が存在していることが本研究成果から明らかになっている。
これまで本課題では、マスト細胞の分泌顆粒に存在する顆粒の「不均質性」に着目し、分泌顆粒の形成、外来刺激情報の認識、分泌反応、さらに各種アレルギー疾患モデル（アナフィラキシー、アトピー、食物アレルギー等）に関して分子・細胞・生体レベルでの解析を行い、分泌顆粒の不均質性が制御するアレルギー応答の多様性のメカニズムを追究してきた。
そして、個々の顆粒内容物（ヒスタミン、サイトカイン、ケモカイン等）と分泌機能蛋白質SNARE（VAMP、SNAP等）の局在解析などから、個々の顆粒で顆粒内容物及び分泌機能蛋白質の発現に特異性があることが明らかになった。また、これら分泌顆粒の不均質性は生体内マスト細胞でも同様であった。さらに、顆粒に特異的に発現する分泌機能蛋白質（VAMP、SNAP等）のノックダウン細胞を樹立し、分泌反応の解析を行った結果、ヒスタミン等の分泌に寄与するSNARE蛋白質を同定した。今後、バイオセンサーの解析条件の最適化を行うなど、個々の分泌顆粒の不均質性に着目しアレルギー応答の多様性の制御機構を明らかにする。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
マスト細胞の分泌顆粒の顆粒内容物（ヒスタミン、サイトカイン、ケモカイン等）や発現する分泌機能蛋白質（VAMAP、SNAP等）は、個々の分泌顆粒において、顆粒サイズ、顆粒に内包する内容物、発現する機能蛋白質が異なっており、特異的な組み合わせが存在している事が明らかになった。またアレルギー疾患の発症に重要な役割を担う炎症性メディエータであるヒスタミンについては、その分泌に寄与する分泌機能蛋白質を同定した。さらに、親和性の異なる抗原刺激応答に伴う分泌機能蛋白質（VAMP）のリン酸化状態を解析したところ、サブファミリー間で刺激情報に伴い異なるリン酸化反応が誘導されていることも明らかにした。また、刺激情報依存的な細胞応答（開口放出）メカニズムを解明するための、各種バイオセンサーの樹立にも成功した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、昨年度までの研究成果をさらに発展させ、アレルギー応答の『多様性』発現メカニズム研究に展開をする。具体的な研究項目に関しては、以下の項目に従って研究を進めて行く。
①昨年度の研究成果についてさらに詳細なメカニズム解析を行い、成果公表のための基礎および応用データを取得する。②siRNAやshRNAライブラリースクリーニングにより分泌蛋白質及びその制御因子を同定する。③先に同定した分泌制御因子について、リン酸化特異抗体やPhos-tagシステムを用いた蛋白質リン酸化反応の検出による活性化機構を明らかにする。④各種バイオセンサー研究の実験条件の最適化と刺激情報依存的シグナル、トラフィッキング、膜融合メカニズムを解明する。⑤個々の顆粒間や顆粒内・外膜での構成脂質成分（PC、PE、PS等）の非対称性や不均質性について生化学的・顕微光学的解析技術を用いて解析する。⑥プロテオGUV/SUV（Giant/Small Unilamellar Vesicle）リポソームを用いた人工膜分泌モデルを用いた膜融合機構を解明する。⑦各種外来刺激物質とそれらを用いた疾患モデル動物（アナフィラキシー、アトピー、食物アレルギー、喘息等）の特徴を利用し顆粒『不均質性』と『多様性』の関係を解明する。⑧異なる感作（腹腔、静注、経皮等）や刺激方法で作製した疾患モデルの症状を経時的に比較解析し感作・刺激経路依存的な分泌反応による『多様性』機構を解明する。
|
