2020 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of a dynamics control mechanism of selenium
Publicly Offered Research
| Project Area | Integrated Biometal Science: Research to Explore Dynamics of Metals in Cellular System |
|---|
| Project/Area Number |
20H05491
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
斎藤 芳郎 東北大学, 薬学研究科, 教授 (70357060)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | セレノプロテインＰ / ApoER2 / リポタンパク質受容体 / スプライシングバリアント / セレン / セレノシステイン |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、生体内における生命半金属セレンの輸送機構、特に血漿タンパク質セレノプロテインＰを介したダイナミックなセレン受け渡し機構を分子レベルで解明することを目的としている。本機構に関わる受容体や細胞内小胞輸送、セレン受け渡しに関連する分子の同定を生化学・分子生物学・細胞生物学的手法・プロテオーム解析・ICP-MS解析を駆使して実施する。
SeP受容体ApoER2のクローニング・アイソフォームの同定：SePが効率よくセレンを運搬するTリンパ球腫Jurkat細胞と、運搬効率の悪い横紋筋肉腫RD細胞において、両者で発現しているApoER2がSePの受容体として機能していることを、siRNA法にて確認した。各細胞で発現しているApoER2をクローニングした結果、Jurkat細胞で2種、RD細胞で5種の計7種類のApoER2アイソフォームの発現を認めた。各受容体を強制発現し、内在性のApoER2と比較し、各細胞で最も発現している受容体を同定した。JurkatおよびRD細胞で主に発現している受容体では、O-linked Sugarドメインの有無が異なり、同部位における糖鎖付加の違いがSePの取り込みに寄与している可能性が見いだされた。各受容体アイソフォームを各種細胞に発現し、SePの取り込み効率を評価し、セレン運搬作用におけるO-linked Sugarドメイン及びその糖鎖修飾の寄与について明らかにした。研究室にICP-MSを導入し、最大26元素を同時に測定するメタロミクス解析系を立ち上げた。セレノプロテインＰ ＫＯマウスのメタロミクス解析を行い、セレン以外にも複数の元素が変化することを見いだした。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
コロナ禍にあり対面での研究交流に大きな支障がでたため、共同研究の実施には大きな影響が見られた。一方、研究室における研究の進捗については、試薬の搬入や研究室の運営に大きな支障は無く、予定通り研究が進行し、受容体の機能解析へと進めた。そのため、（2）おおむね順調に進展している。と判断した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
セレノプロテインＰからの効率の良いセレン輸送システムについて、受容体の特性評価を終えた後、細胞特異性について検討するとともに、セレノプロテインＰ取り込みに用いられる小胞のキャラクタライズを進める。クローニングした受容体を、効率の良い細胞・悪い細胞に遺伝子導入し、その効率における細胞特性と小胞の種類を明らかにする。さらに、セレノプロテインＰからセレンのみが外れる可能性について、セレノシステインを修飾する親電子物質の特性から検討する。
|
