2023 Fiscal Year Annual Research Report
細胞外分泌小胞による摂食メカニズムの解析と新規治療法開発
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21K17638
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
濱本 明恵 広島大学, 統合生命科学研究科(総), 研究員 (60784197)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | Gタンパク質共役型受容体 / エクソソーム / メラニン凝集ホルモン受容体 / 摂食 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エクソソームは細胞外へと放出される極めて小さい（50-150 nm）膜小胞である。エクソソームにはタンパク質、脂質、核酸など様々な物質が含まれており、放出されたエクソソームは異なる細胞に取り込まれることで細胞間の情報伝達を行う。先行研究において、エクソソームにGタンパク質共役型受容体（GPCR）が発現することが報告されたが、報告数は少なく発現のためのメカニズム等も不明であった。そこで、エクソソームに発現するGPCRの探索を試みたところ、食欲や情動を制御するメラニン凝集ホルモン受容体（MCHR1）がエクソソームに存在することを見出した。
昨年度の研究成果より、エクソソームに発現するMCHR1は細胞膜から細胞内へ移行したものであることが判明した。そこで、MCHR1のインターナリゼーションの挙動を解析したところ、MCHR1は初期エンドソーム、後期エンドソームに移行した後、リソソームにはほとんど移行せず、エクソソームマーカーであるCD63と高い割合で共局在することが分かった。また、MCHR1含有エクソソームをHEK293T細胞に添加すると、細胞質内で小胞状のスポットとして検出され、細胞膜上に存在しなかった。また、Ca2+応答性NF-ATルシフェラーゼレポーターアッセイを行った結果、MCH添加による活性は認められなかった。従って、MCHR1がエクソソームを介して細胞外に分泌されることで、MCHR1シグナル伝達を終結させる可能性が考えられる。さらに、エクソソーム発現に重要なMCHR1の部位を調べるため、細胞内C末端領域を除去したF318stop変異体を作製したところ、細胞内シグナルを保持しているにもかかわらず、MCHR1のエクソソームにおける発現が完全に消失した。本研究によりエクソソームを介したGPCR送達とそのメカニズムが明らかとなることが期待される。
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