The role of GARP complex as a multi-functional regulator for the mammalian embryogenesis

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K06453
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 42030:Animal life science-related
• Research Institution: Hyogo Medical University (2022-2023); Institute of Physical and Chemical Research (2020-2021)
• Principal Investigator: Sugimoto Michihiko 兵庫医科大学, 医学部, 准教授 (10373317)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田夛 祐喜 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 開発研究員 (10746382)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: マウス / 初期発生 / 細胞内小胞輸送 / 胚性致死 / 多能性幹細胞 / scRNA-seq

Outline of Final Research Achievements

Vps52 (a gene coding a component of GARP complex) deficient mouse embryos die just after implantation. Knockout mouse embryos deleting each gene coding proteins associating with VPS52 show lethality during embryogenesis, and genes are classified into three groups according to the timing of embryonic lethality; (1) die just after implantation similar to Vps52 deficient embryos (3 genes including Vps52), (2) die 1 day later than Vps52 deficient embryos (2 genes), and die at mid gestation (1 gene). By scRNA-seq analysis with knockout embryos of early lethal mutant mice, we identified that genes relating ferroptosis, one of programed cell death mechanisms, were affected by deletion of those genes during early embryogenesis. These results suggest GARP complex may regulate the ferroptosis.

Free Research Field

発生遺伝学、エピジェネティクス、多能性幹細胞

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

GARP complexは細胞内小胞輸送に関わることが示されているが、その生物学的役割についてはほとんど解明されていない。本研究により、思いがけずGARP complexが哺乳類初期発生過程においてプログラム細胞死の1種であるフェロトーシス制御に関与する可能性を示唆する結果が得られた。フェロトーシスは新しく発見されたプログラム細胞死機構であり、そのメカニズムや生物学的意義は明確ではないが、様々な疾患との関連性や新たな抗がん剤の開発など、医学研究分野でも注目されている。本研究成果はGARP complexそのものの機能解明のみならずフェロトーシス機構を理解する一助となる可能性がある。