2019 Fiscal Year Research-status Report
リソソーム分泌の共通原理とオルガネラ輸送に普遍的なメカニズムの解明
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19K06646
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| Research Institution | Iwate Medical University |
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Principal Investigator |
後藤 奈緒美 (松元奈緒美) 岩手医科大学, 薬学部, 助教 (80403971)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中西 真弓 岩手医科大学, 薬学部, 教授 (20270506)
關谷 瑞樹 岩手医科大学, 薬学部, 助教 (70509033)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | リソソーム / V-ATPase / 分泌 / 破骨細胞 / Rab7 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
破骨細胞による骨吸収には、リソソームが形質膜へ向かって移動して膜融合する「分泌リソソーム」が必要である。私たちは、プロトンポンプであるV-ATPaseのa3アイソフォームがリソソームの輸送に関わるRab7をリソソームへリクルートするために必須であることを示した。しかし、分泌リソソームのメカニズムは十分に解明されていないことから、破骨細胞への分化に伴い増加し、a3とRab7に結合する因子の同定を試みた。その結果、候補となるタンパク質を見出し、現在解析を進めている。
また、a3の変異により大理石病を発症することが知られているが、その変異が病因となるかは示されていなかった。大理石病が劣性疾患であり、a3を欠損した破骨細胞でないと変異の影響を検討できなかったからである。私たちはa3欠損マウスのマクロファージから破骨細胞を誘導する系を構築し、a3変異体の解析を可能にした。a3変異体を解析することは、大理石病の発症機構の解明につながるだけでなく、分泌リソソームの輸送において重要なa3の性質が分かると考えた。細胞質側にある４種の変異（２種の欠失変異と２種のミスセンス変異）に注目して調べたところ、欠失変異体は破骨細胞において不安定であり、Rab7はリソソームへリクルートとリソソームの分泌が起きず、骨吸収ができなかった。そのため、これらの欠失変異は病因となることが示された。一方、ミスセンス変異体は安定に発現し、リソソームが分泌され、骨吸収もできた。用いた２種のミスセンス変異のみでは病因とはならず、発症には他の変異が必要であることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
来年度に予定していたa3とRab7に相互作用する因子の同定が、今年度達成されたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
分泌リソソームの輸送の全容解明には、V-ATPase a3アイソフォームの重要性を明らかにする必要がある。a1、a2アイソフォームとの違いを比較することで、a3の働きに必要な性質を特定する。
また、a3とRab7と相互作用するタンパク質として同定した因子が分泌リソソームの輸送に関与しているか検討する。
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| Causes of Carryover |
次年度に予定していたタンパク質の同定ができたこともあり、研究をスムーズに進めるために前倒し請求を行った。そのため、当初よりも今年度の使用額は大きくなっている。しかし、請求時点で予定していた実験が次年度はじめにずれたため、次年度使用額が生じた。
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