2021 Fiscal Year Research-status Report
細胞膜イノシトールリン脂質の反転の分子機構と癌悪性化におけるその機能の解明
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20K06563
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| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science |
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Principal Investigator |
米田 敦子 東京薬科大学, 生命科学部, 講師 (80590372)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | イノシトールリン脂質 / 癌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞膜は内葉、外葉と呼ばれる脂質２重層からなり、２層の脂質組成が異なることは古くから知られている。細胞膜内葉に多い脂質のうち、ホスファチジルセリンなどが細胞膜外葉へ反転することはアポトーシスや細胞膜融合などで観察されているが、イノシトールリン脂質については未知であった。最近、我々は、細胞膜内葉に局在するとされ、様々な細胞応答に重要な働きをするホスファチジルイノシトール4,5-二リン酸（PIP2）が、細胞膜外葉にも局在することを見出した。本研究では、細胞膜外葉への PIP2 の出現・反転機構、癌悪性化における細胞膜外葉 PIP2 の機能を明らかにすることを目的としている。2020年度は、様々なタイプの細胞における細胞膜外葉PIP2 の存在を生細胞と固定化した細胞両方において示した。新たにPIP2検出プローブを作成し、細胞膜外葉PIP2を定量する系を樹立した。また、ヒトがん細胞の接着、遊走への細胞膜外葉PIP2の関与を示した。本年度は、外葉 PIP2 量を制御する反転酵素を同定するため、脂質反転酵素の遺伝子発現解析を行い、それらの発現抑制による外葉PIP2への影響の解析から、候補分子を絞り込み、解析を進めた。また、新規の反転酵素や、外葉PIP2依存的細胞接着に関わる細胞膜タンパク質を同定するためのプローブを作成し、そのようなタンパク質を分離するための反応条件の検討を行った。これらの結果の一部を学会で発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
外葉PIP2が検出されているヒト大腸がん細胞株、ヒト悪性黒色腫細胞株などでの既知のリン脂質反転酵素の遺伝子発現を解析した。そのうち、共通して発現し、外葉PIP2染色シグナル強度と相関のある酵素数種について、発現抑制し、外葉PIP2量の変化を調べた。酵素Aの発現抑制で外葉PIP2の減少が観察されたため、過剰発現による影響を解析中である。新規の反転酵素や、外葉PIP2依存的細胞接着に関わる細胞膜タンパク質を同定するため、細胞膜外葉 PIP2 の近傍に存在するタンパク質を単離同定することを目指し、そのためのプローブを作成し、活性を確認した。このプローブを細胞に適用して、期待されるタンパク質を分離するための条件検討中である。これらの結果の一部を学会発表しており、順調に進行していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
PIP2反転酵素候補Aの解析を進めるとともに、細胞膜外葉 PIP2 の近傍に存在するタンパク質を単離同定し、細胞膜外葉 PIP2 量を変化させる因子や、細胞接着に関わる因子を特定する。これら酵素や接着関連因子の発現を変化させたがん細胞の性質を解析する。
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| Causes of Carryover |
理由:成果の一部を発表した学会がオンライン開催であったため旅費を使用しなかった、近傍タンパク質同定のための委託解析は2022年度に使用することとした、などのためである。
使用計画:細胞膜外葉 PIP2 近傍タンパク質を単離し、同定するための委託解析に用いる。同定した因子がPIP2反転や外葉PIP2依存的接着に関与するか解析するための細胞生物学、分子生物学、生化学実験に必要な費用として使用する。また、学会参加のための旅費、論文発表のための投稿費用や英文校正などに使用する予定である。
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