| Project/Area Number |
22K06818
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 48010:Anatomy-related
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| Research Institution | Hokkaido University (2023)
Juntendo University (2022) |
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Principal Investigator |
辻 琢磨 北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 特任講師 (40725628)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | リン脂質 / 不均一分布 / 偏在性分布 / 電子顕微鏡 / 凍結割断レプリカ法 / 膜脂質不均一分布 / 膜脂質偏在性分布 / 生体膜 |
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| Outline of Research at the Start |
リピドミクス解析技術の発展により、生体膜脂質二重層を構成する膜脂質の種類は千を優に超え、組織、細胞種、オルガネラ毎に、さらには疾患によっても組成が異なることが明らかになってきた。しかし、膜脂質が実際に脂質二重層にどのように配置されているのかはほとんど明らかになっていない。そのため、膜脂質分布を制御する機構、分布がもつ意味の理解も遅れてしまっている。これは膜脂質を視ることの難しさに起因している。本研究では膜脂質分布を精緻に解析することができるユニークな電子顕微鏡法を武器に、独自に見出した２つの膜脂質不均一分布について、その性質と分布の制御機構を解明し、生体膜の本質理解に貢献したい。
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| Outline of Annual Research Achievements |
多種多様な膜脂質がどのように細胞内に配置されているのかはほとんど明らかになっていない。急速凍結・凍結割断レプリカ標識（QF-FRL）法は生きたままの膜脂質分布を保存し、プローブと内在性分子との競合の可能性を排除し、脂質二重層の裏と表のそれぞれの層について、ナノスケールの分解能で解析することができるユニークかつ強力な方法である。本研究では、本法により出芽酵母に見出した膜脂質不均一分布について、その性質と分布の制御機構を解明する。
本年度はエイソソームにおける膜脂質局在制御機構を調べた。出芽酵母細胞膜上の凹み構造であるエイソソームは外環境や膜張力の変化に応じて形態が変化すること、また様々なトランスポーターやTORC2活性制御因子などが集積／離散することが知られているが、そのメカニズムはほとんど明らかになっていない。我々はQF-FRL法を用いることでエイソソームには周囲よりもホスファチジルイノシトール-(4,5)-二リン酸[PI(4,5)P2]が濃縮していることを見出した。PI(4,5)P2分布とエイソソームタンパク質の関係を調べるためにエイソソーム局在タンパク質の遺伝子欠損細胞株を作製し、PI(4,5)P2分布をQF-FRL法で解析したところ、PI(4,5)P2濃縮が野生型細胞よりも減弱する遺伝子欠損細胞を見出した。このタンパク質の動態を詳しく知るためにFRAPアッセイを行ったところ、興味深いことに、Pil1など他のエイソソームタンパク質と比較して高い流動性をもっていることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定どおり遺伝子欠損株を作製し、PI(4,5)P2濃縮に異常がみられる変異株を見出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の予定どおり、上記の変異株を足がかりに、どのようにPI(4,5)P2が濃縮しているのかを明らかにする。
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