2015 Fiscal Year Annual Research Report
ARLファミリーGタンパク質群の作動原理と生理機能の解析
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26291038
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| Research Institution | Meiji Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
紺谷 圏二 明治薬科大学, 薬学部, 教授 (30302615)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒木 信 明治薬科大学, 薬学部, 助教 (20552904)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 低分子量Ｇタンパク質 / 細胞内オルガネラ / リソソーム / マウス / 胚発生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
低分子量Ｇタンパク質ARLファミリーはヒトでは20種類以上の分子が知られており、様々なオルガネラ間の物質輸送において重要な役割を果たしている。その中で、ARL8は主にリソソームに局在することが示された初めての低分子量Ｇタンパク質であり、これまでに培養細胞や線虫を用いた解析から、エンドソームやファゴソームとリソソームの融合や、微小管依存的やリソソームの移動に関与することが示されてきた。哺乳動物では相同性の非常に高いARL8aとARL8bの2つのサブタイプが存在するが、本年度はARL8bを機能欠損させたマウスを用いて、哺乳動物個体におけるARL8bの生理的役割についての解析を行った。
ジーントラップ法によりARL8bを欠損させたマウスを作製したところ、出生後に生育した個体中にARL8bホモ欠損マウス（以下ARL8bKOマウスと表記）が殆ど存在せず、ARL8bKOマウスは胚性致死あるいは出生直後に致死となると考えられた。初期胚の形態学的な解析から、野生型及びARL8bヘテロ欠損体に比べてARL8bKOの体長は有意に短く、胚発生に何らかの異常が生じていると考えられた。またARL8bKOマウス胚では卵黄嚢の不透明化が観察され、子宮に面している側の細胞層である卵黄嚢内胚葉が肥大化していた。さらに免疫組織染色により、卵黄嚢内胚葉では後期エンドソーム・リソソームと思われるオルガネラが多数蓄積していることも明らかとなった。胎盤を形成する以前の胚発生においては、卵黄嚢内胚葉はエンドサイトーシスにより母体由来のタンパク質などを取り込み、リソソームで分解して胚へ栄養供給する役割を担うことが知られている。従って、ARL8bの欠損により卵黄嚢内胚葉の機能が低下し、それが胚発生異常の一因となっている可能性が考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
ARL8bの個体レベルにおける生理的重要性についてはこれまで全く未解明であったことから、今回、ARL8bの欠損が胚発生に重要な役割を見いだしたことは評価できる。さらに、卵黄嚢内胚葉のリソソーム機能にARL8bが関与する可能性を見いだした点も意義が大きい。
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| Strategy for Future Research Activity |
ARL8b欠損マウスで卵黄嚢内胚葉にどのような異常が生じているかを詳細に検討する。状況に応じて、培養細胞等を用いた解析も併用して、ARL8b欠損により生じる異常の分子メカニズムの解明を目指す。また卵黄嚢内胚葉でCreを発現するマウスを用いてコンディショナル欠損マウスを作製し、その表現型解析も行う。
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| Causes of Carryover |
ウエスタンブロットを化学発光により検出する装置の購入を予定していたが、隣接する研究室に設置してある装置を使用することが出来たため購入を控えた。その結果、次年度使用額が生じることとなった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
前述の装置の使用頻度が増しているため、今年度は当該装置の購入を予定しており、その購入費用に充てることを計画している。
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[Journal Article] Variegated RHOA mutations in adult T-cell leukemia/lymphoma.2016
Author(s)
Nagata Y, Kontani K, Enami T, Kataoka K, Ishii R, Totoki Y, Kataoka TR, Hirata M, Aoki K, Nakano K, Kitanaka A, Sakata-Yanagimoto M, Egami S, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Shiozawa Y, Yoshizato T, Suzuki H, Kon A, Yoshida K, et al.
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Journal Title
Blood
Volume: 127
Pages: 596~604
DOI
Peer Reviewed
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