Mechanism of extracellular vesicle production by I-BAR proteins

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K06639
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 44010:Cell biology-related
• Research Institution: Doshisha University
• Principal Investigator: Hanawa-Suetsugu Kyoko (塙京子) 同志社大学, 脳科学研究科( 研究開発推進機構), 准教授 (40391990)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: I-BAR / 細胞外小胞 / 細胞突起

Outline of Final Research Achievements

We show that I-BAR proteins, which have lipid-binding ability and can polymerize themselves to form tube structures, induce the plasma membrane to form protrusions, and that the protrusions are cleaved to form extracellular vesicles. We were also able to show that cell protrusions made by the I-BAR protein can be cleaved by very weak mechanical forces, such as blood flow. In fact, we were able to observe I-BAR protein-dependent release of extracellular vesicles in mice. These results suggest a novel molecular mechanism of extracellular vesicle formation by I-BAR proteins.

Free Research Field

細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

多細胞生物は細胞間コミュニケーションにより個体内で総合的な調和を維持することにより、一個体として生命を維持することが出来る。近年、細胞外には細胞外小胞が大量に存在し、細胞外小胞に含まれる因子が遠く離れた細胞に取り込まれ機能することが示されている。現在はがんの転移などにも寄与していることが提唱され、腫瘍などバイオマーカーとしても脚光を浴びている。本研究では、I-BARタンパク質が細胞膜を突起構造に誘導しその突起が切断されるという、これまでにない新規の細胞外小胞の形成分子メカニズムの一端を明らかにした。その結果、細胞外小胞をターゲットにした創薬基礎基盤の提唱し、社会的意義のある研究結果となった。