2016 Fiscal Year Annual Research Report
Phospholipid dynamics in osteoclast fusion
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26670675
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
入江 敦 公益財団法人東京都医学総合研究所, 生体分子先端研究分野, 主任研究員 (10280786)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 破骨細胞 / リン脂質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者は、破骨細胞分化における膜脂質動態に焦点を当て、分化過程における破骨細胞の融合・多核化の機構を解明することを目的としてきた。破骨細胞分化過程において、リン脂質の一種であるホスファチジルエタノールアミン（PE）が細胞膜二重層内層から外層へ移行し、このことにより破骨細胞融合が促進されることを既に見出しており、PEの移行にリン脂質輸送トランスポーター・ABCB4とABCG1が関与することを明らかにしてきた。
本年度、さらに解析を進め、破骨細胞分化の際においてABCB4とABCG1を同時にノックダウンしたところ、ABCB4、ABCG1単独のノックダウンに比べて、PEの移行や破骨細胞形成が顕著に抑制された。このことから、破骨細胞分化過程におけるPEの細胞表面への移行はABCB4とABCG1が協調して行っていることが明らかとなった。次に、リン脂質生合成酵素の一種と想定されているLPEAT2について以下の知見を得た。まず、LPEAT2の発現ノックダウンにより細胞膜外層のPEが減少し、破骨細胞形成が抑制された。また、LPEAT2をノックダウンした細胞について、リン脂質分子種を定量したところ、ノックダウンしない細胞に比べて、PEが有意に減少した。このことから、破骨細胞分化過程におけるPEの生合成増加はLPEAT2が責任分子であることが明らかとなった。
期間全体の研究成果をまとめると、破骨細胞の分化融合過程において、LPEAT2によるPEの生合成の促進と、ABCB4とABCG1によるPEの局在変化によるPEの量的・質的変化があることがわかった。そして、これら３つの脂質関連分子のノックダウン、ならびにPEの細胞表面上での動きを阻害することにより、破骨細胞融合が阻害されることを明らかにした。このことから、破骨細胞分化融合にPE動態が必須であることが明らかになった。
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