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2022 Fiscal Year Annual Research Report

新規分泌シグナル伝達ルミクリンの分子機構解明

Research Project

Project/Area Number 21H02487
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

淨住 大慈  大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (70452430)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywordsルミクリン / NICOL / NELL2 / ROS1 / 精巣上体
Outline of Annual Research Achievements

多細胞生物では、個体の中で細胞や組織の成長や分化を調節する様々な分泌シグナル伝達機構が重要な役割を担っている。最近研究代表者は管腔を通じて作用する全く新しい分泌シグナル伝達「ルミクリン」がマウス雄の生殖器官で機能していることを証明し、その分子実体としてNELL2を世界で初めて同定した。本研究では、ルミクリンによるシグナル伝達の分子基盤解明を試みた。
生殖路で機能する新規なルミクリン因子として分泌タンパク質NICOLを同定した。精製タンパク質を用いた解析から、NICOLはNELL2と複合体を形成し、これが受容体であるROS1に対してマルチバレントに結合することを見出した。これらの成果を論文として発表した。
また精製したNICOL組換えタンパク質の質量分析から、NICOLが糖鎖修飾されていることを見出した。さらにNICOLを化学合成し、これをリフォールディングさせる条件を決定した。またこのようなNICOLについての生化学的検討によって得られた情報を生理的な条件で検証するため、NICOLの点変異マウスを作製した。
ルミクリンによるシグナル伝達特性をより詳細に検討するため、ルミクリンシグナルの可視化を試みた。ルミクリンによって発現が誘導される遺伝子を蛍光タンパク質をコードする遺伝子に置換したノックインマウスを用いれば、組織の透明化と蛍光観察を組み合わせることで、ルミクリンシグナル伝達の空間情報を得ることができる。CRISPR/CAS9法によるゲノム編集技術を応用し当該ノックインマウスの作出に成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新たなルミクリン因子を同定し、さらにその分子機能の詳細があきらかになりつつある。
また、ルミクリンを可視化する遺伝子改変動物の作製も順調に進行している。

Strategy for Future Research Activity

当初の研究計画通りに進める一方、新たに同定されたルミクリン因子については、その分子の性質に応じた臨機応変な解析が必要となる。このため遺伝子改変動物の作製・表現型解析と化学合成品の生化学的な解析の両方を展開していく。

  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (2 results)

  • [Int'l Joint Research] テルアビブ大学(イスラエル)

    • Country Name
      ISRAEL
    • Counterpart Institution
      テルアビブ大学
  • [Int'l Joint Research] ベイラー医科大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ベイラー医科大学
  • [Journal Article] A small secreted protein NICOL regulates lumicrine-mediated sperm maturation and male fertility2023

    • Author(s)
      Kiyozumi Daiji、Shimada Kentaro、Chalick Michael、Emori Chihiro、Kodani Mayo、Oura Seiya、Noda Taichi、Endo Tsutomu、Matzuk Martin M.、Wreschner Daniel H.、Ikawa Masahito
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 14 Pages: 2354

    • DOI

      10.1038/s41467-023-37984-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The molecular mechanisms of mammalian sperm maturation regulated by NELL2-ROS1 lumicrine signaling2022

    • Author(s)
      Kiyozumi Daiji
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 172 Pages: 341~346

    • DOI

      10.1093/jb/mvac071

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Proteolysis in Reproduction: Lessons From Gene-Modified Organism Studies2022

    • Author(s)
      Kiyozumi Daiji、Ikawa Masahito
    • Journal Title

      Frontiers in Endocrinology

      Volume: 13 Pages: 876370

    • DOI

      10.3389/fendo.2022.876370

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 哺乳動物の雄性生殖路における分泌シグナル伝達ルミクリンの勾配形成2022

    • Author(s)
      淨住大慈
    • Organizer
      第69回日本実験動物学会総会
  • [Presentation] 精巣分泌因子Ts-1はルミクリンシグナル伝達を介した雄の妊孕性制御に必須である2022

    • Author(s)
      淨住大慈
    • Organizer
      第37回日本生殖免疫学会総会・学術集会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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