2021 Fiscal Year Research-status Report

成長円錐の膜動態を支えるイノシトールリン脂質制御分子群の統合的機能解析

Research Project

Project/Area Number	19K05947
Research Institution	Niigata University
Principal Investigator	河嵜麻実新潟大学, 医歯学系, 特任講師 (10609358)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	五十嵐道弘新潟大学, 医歯学系, 教授 (50193173) 中津史新潟大学, 医歯学系, 准教授 (50360607) 武内恒成愛知医科大学, 医学部, 教授 (90206946)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords	成長円錐 / イノシトールリン脂質 / リン酸化
Outline of Annual Research Achievements	成長円錐とは、神経軸索先端に形成される運動性の高い構造体で、細胞膜伸展と細胞骨格形成を繰り返すことで軸索を伸ばす役割を担う。これまでに研究代表者は、成長円錐のリン酸化プロテオーム解析から細胞膜イノシトールリン脂質制御分子や、小胞体と細胞膜の接触部位(メンブレンコンタクトサイト)で機能する脂質交換輸送体が顕著にリン酸化されていることを見出している。本研究では、メンブレンコンタクトサイトにおけるイノシトールリン脂質制御酵素と脂質交換輸送体による神経成長制御機構を明らかにすることを目的とし、1) イノシトールリン脂質の一つである、Phosphatidylinositol-4-phosphate (PI4P)に依存して成長円錐膜に局在するメンブレンコンタクト局在分子の同定（細胞膜局在型APEXを用いた細胞膜近傍分子のプロテオーム解析)、2) 成長円錐に濃縮するメンブレンコンタクト局在分子の同定(ラット脳から精製した成長円錐画分を用いたプロテーム解析)を試みた。その結果、1)細胞膜PI4P合成酵素に対する阻害剤処理により細胞膜近傍から消失する脂質輸送タンパク質またはその結合分子を同定し、2)成長円錐画分に局在または濃縮する脂質輸送分子群と関連する脂質代謝酵素の情報を得ることに成功した。さらに、今年度は１，２で得られた分子群の成長円錐機能解析を行い、成長円錐において脂質交換輸送を制御する新たな分子メカニズムを明らかにした。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 申請当初に予定していた成長円錐に濃縮し機能する脂質輸送システムの実態解明は達成できたため。さらに、現在はこれらの成長円錐機能の解析を進めており、順調に進んでいる。
Strategy for Future Research Activity	成長円錐に備わる脂質輸送システムとその機能に関する論文を国際誌に投稿する。
Causes of Carryover	研究成果に関する論文投稿費および追加実験に必要な試薬等を購入する。