2020 Fiscal Year Research-status Report
オルガネラコンタクトの破綻およびストレス応答にともなうリピドームの変動解析
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20K15798
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| Research Institution | Toyama Prefectural Institute for Pharmaceutical Research |
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Principal Investigator |
小島 理恵子 富山県薬事総合研究開発センター, その他部局等, 主任研究員 (60769652)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | オルガネラコンタクトサイト / リピドーム / 脂質輸送 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
オルガネラ膜を構成する脂質の組成は，オルガネラによって異なっており，厳密にその恒常性が維持されている。近年，異なるオルガネラ同士がタンパク質を介してメンブレンコンタクトサイト（MCS）を形成し，脂質のやり取りをしていることが明らとなったが，MCSを介した脂質合成・輸送のメカニズムはほとんど明らかとなっていない。本研究では，MCSが破綻した細胞やストレスを与えた細胞のリピドーム解析を行い，脂質変動の全体像を把握することにより，脂質の合成，分配，輸送に関する新たな知見を得ることを目的としている。
当該年度は，近年報告された酵母リピドームの解析結果(Ejsing et al. PNAS, 2009)を参考に，酵母野生型細胞を用いてリピドーム解析法の検討を行い，リン脂質について液体クロマトグラフ飛行時間型質量分析計(LC-TOF/MS)を用いた解析法を決定した。その過程で，細胞の増殖状態が脂質組成に影響を及ぼすため，増殖状態を厳密に揃える必要があること，リン脂質の中でも含有量の少ないカルジオリピン(CL)を測定するためには，他のリン脂質を解析するときと比較して細胞数を増やす必要があること等が分かった。この解析法を用いて，MCS形成や脂質合成に関与する因子を欠損した酵母細胞のリン脂質解析を行った結果，新規の脂質合成ルートの存在を示唆する新しい知見を得た。また，新規脂質輸送経路を明らかにするために，大腸菌のホスファチジルセリン（PS）合成酵素を，酵母細胞内の様々なオルガネラ膜に局在させる実験系を確立し，これまで知られていなかった新しいPS輸送経路が存在することを共著で発表した （Shiino et al., FEBS journal, 2020）。
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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
①酵母リン脂質について液体クロマトグラフ飛行時間型質量分析計(LC-TOF/MS)を用いた解析法を決定し，すでに新規の脂質合成ルートの存在を示唆する新しい知見を得ているめ。
②大腸菌のホスファチジルセリン（PS）合成酵素を，酵母細胞内の様々なオルガネラ膜に局在させる実験系を確立し，その系を用いて，これまで知られていなかった新しいPS輸送経路（ペルオキシソームや脂肪滴からミトコンドリアへのPS輸送）が存在することを共著で発表したため （Shiino et al., FEBS journal, 2020）。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度にはリン脂質の解析法に加えてスフィンゴ脂質の解析法も検討したが，現段階では解析法が確立できていない。その原因として，一部のスフィンゴ脂質のイオン化やLC分離がうまくいっていないこと等が考えらえる。そこでまず，LC条件の詳細な検討を行い，できるだけ多くのスフィンゴ脂質種を解析できる方法を確立する。全てのスフィンゴ脂質種の解析が難しい場合は，解析可能な分子種，解析不可能な分子種を把握し，解析できる分子種についてのみ解析を進めていく。
次に，MCS形成因子を欠損した細胞(ミトコンドリア-小胞体間のMCS形成因子であるERMESやEMC,ミトコンドリア－液胞間のMCS形成因子であるvCLAMP等の構成因子を欠損した細胞)や，ストレスを与えた細胞（小胞体ストレスや酸化ストレス，タンパク質合成阻害等）におけるリピドームの変化を調べ，脂質の合成，分配，輸送に関する新たな知見を得る。
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| Causes of Carryover |
【次年度使用額が生じた理由】①購入予定の消耗品が割引により安く購入できたため。②発注済のいくつかの消耗品について，当初の予定よりも納期がかかり，年度内の納品が間に合わなかったため。③新型コロナウイルスの影響により，出張（研究打合せおよび学会参加等）を見送ったため。
【使用計画】新型コロナウイルスの影響は今後もしばらく続くことが想定されるため，旅費は物品購入に充てる。
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Research Products
(1 results)
