2021 Fiscal Year Annual Research Report
核酸導入に関わる選択的オートファジー複合体の制御機構の解明
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19K06488
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
土屋 惠 大阪大学, 生命機能研究科, 特任助教(常勤) (00390691)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 遺伝子導入 / 選択的オートファジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞は外来からの異物をオートファジーによって分解し、排除する。本研究ではこの機構において重要な役割を持つオートファジーレセプターp62に着目し、核酸の導入により形成されるp62複合体構成因子の同定と、それらの機能を抑制し遺伝子導入効率を上昇させる化合物の探索を行った。細胞への核酸の侵入後、p62 S405のリン酸化は急激に誘導される。このp62のリン酸化はその上流のkinase であるTBK1によって引き起こされることから、MEF細胞にTBK1 inhibitorの添加を行なったところ、遺伝子導入直後のp62 S405のリン酸化は強く抑制され、遺伝子導入効率が飛躍的に上昇した。さらに前年度に樹立したTBK1ノックアウトMEF細胞と野生型MEF細胞の遺伝子導入効率を比較したところ、TBK1ノックアウトMEF細胞では野生型と比較して10倍以上の遺伝子導入効率の上昇が見られた。またこのノックアウト細胞にTBK1 inhibitorを添加しても遺伝子導入効率は変化しないことから、TBK1が p62のリン酸化を介して遺伝子導入の制御を行っていることが示された。以上の結果から、p62の機能制御にTBK1が重要な役割を持ち、TBK1 inhibitorが有力な遺伝子導入促進剤として利用できることが明らかになった。しかしながら、TBK1 inhibitorとして分類されている薬剤の中にはp62 S405のリン酸にほとんど影響しないものもあることがわかった。そこで効果のあるinhibitorに類似構造を持つ約80種類の化合物のスクリーニングを行ったところ、単独で遺伝子導入に強く影響する化合物だけでなく、複数のinhibitorを組み合わせて作用させた場合に相乗効果をもたらす化合物が同定され、新たな遺伝子導入促進剤としての可能性が見出された。
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