2019 Fiscal Year Annual Research Report
筋細胞における管状エンドソームの役割と組織特異的な形成機構の解明
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19J00533
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
衞藤 貫 熊本大学, 発生医学研究所, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Keywords | 管状エンドソーム / 低分子量G蛋白質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
管状エンドソーム（Tubular endosome）は、特徴的な管状の構造を持つオルガネラで、細胞外からエンドサイトーシスにより取り込んだ分子を再び細胞外に戻すリサイクリングに関与すると示唆されている。しかし、実は、管状エンドソームはHeLa 細胞以外のほとんどの細胞株には存在せず、また個体のどの組織に存在するかに関しても全く報告されていない。したがって、個体における生理的意義も全く明らかでない。私はこれまでの研究により、管状エンドソームの生理的意義を解析する手がかり、すなわち、管状エンドソームは筋細胞の分化過程において形成されることを見出した。そこで、筋細胞における管状エンドソームの役割と組織特異的な形成機構を明らかにすることを目的に研究を行なった。
本年度は、ショウジョウバエをモデル系として生細胞イメージングを行うことで、培養細胞だけでなく実際に生きた個体でも管状エンドソームが形成されることを実証した。方法は、GAL4-UASシステムにより管状エンドソームのマーカーとなるGFP-Rab10を筋細胞特異的に発現したショウジョウバエを作製し、三齢幼虫期から羽化直前の生きた状態の個体におけるGFP-Rab10の動態を共焦点蛍光顕微鏡により観察した。その結果として、GFP-Rab10陽性の管状エンドソームは腹斜筋の発生過程において顕著に形成されることが明らかとなった。さらに、興味深いことに、GFP-Rab10は最終的に、細胞膜が細胞内部に陥入した構造（T管）様の局在を示した。このことから、管状エンドソームは従来考えられてきたリサイクリングエンドソームとして機能するだけでなく、T管の前駆体（膜成分の供給）としても働くという全く予想外の役割が示唆された。今後はこの可能性に関しても検証したい。
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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
筋芽細胞の培養系で見出した管状エンドソームの形成が、モデル生物（ショウジョウバエ）の個体内で観察される現象であることを実証した。筋細胞の発生分化段階における管状エンドソームの経時変化を観察することで、管状エンドソームがT管の前駆体としての役割を担う可能性を示唆した。
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| Strategy for Future Research Activity |
管状エンドソームの形成において不可欠な役割を果たすRab10を筋細胞特異的に機能欠損することで、筋細胞における管状エンドソームの生理的意義を明らかにしたい。
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