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小胞体ーゴルジ体を経由しないガレクチン新規分泌経路の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19J40312
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分43030:機能生物化学関連
研究機関高知大学

研究代表者

山口 亜利沙  高知大学, 教育研究部医療学系, 特別研究員(RPD)

研究期間 (年度) 2019-10-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードガレクチン / 非古典的分泌経路 / EMARS / プロテオミクス / 分子会合 / 非古典的経路分泌
研究開始時の研究の概要

本研究は、積年の謎であるガレクチンの細胞外分泌機構の解明を目指し、申請者が独自に開発した発現HRP融合タンパク質による高特異性EMARS法を用いてガレクチン3の分泌を司る分子群を網羅的に突き止める。この際、種々の分泌条件下にて細胞内小胞及び細胞膜上のガレクチン3会合分子群を同定することで、分泌経路を特定する。さらに、個々のガレクチン3会合分子を欠失させて、ガレクチン3分泌への影響を評価し、ガレクチン3の細胞外分泌に必要な分子を明らかにする。本研究によりガレクチン分泌機構解明に突破口を開くことができれば、ガレクチンが寄与するがん細胞の増殖、進展を制御するための基盤的知見を得ることができる

研究実績の概要

独自に開発した第2世代EMARS法を用いて、積年の謎であるガレクチンの細胞外分泌機構の解明に挑んだ。ガレクチン3の分泌に寄与する分子を見つけるために、ガレクチン3の分泌を制御する薬剤の探索、ガレクチンとEMARS反応触媒酵素のキメラタンパク質の発現、ガレクチン3と会合する分子の同定を計画し、研究を進めた。昨年まで、ガレクチン3変異体(R186S)は分泌が抑制されることや、コレステロール輸送体阻害剤U18666A処理によりガレクチン3濃縮小胞が形成され分泌が促進されることを見出した。これら分泌速度の異なる諸条件について、発現mCherry-APEX-ガレクチン3を用いたEMARS反応を行い、SILAC法によるサブトラクション解析を行った。その結果、mCherry-APEX-ガレクチン3の近傍に存在する分子として、アクチン結合関連分子(αactinin-4,Caplin-1,Transgelin-2, cortactin, FilaminA,Profilin-1) が多数検出された。さらに、アクチン重合阻害剤であるサイトカラシンにより、ガレクチン3の分泌が抑制された。また、ガレクチン3の分泌が促進されるU18666Aを添加した条件においてもSILAC法による質量分析を行った。その結果、mCherry-APEX-ガレクチン3の近傍に存在する分子として、Rab5が同定された。Rab5を免疫染色し、共焦点顕微鏡にて観察したところ、U18666A添加時に形成される濃縮小胞と一致した。これらのことから、アクチン結合関連分子およびRab5がガレクチン3の分泌に関与している可能性が示唆された。なお、mCherry-APEX-ガレクチン3の近傍に存在する分子として内在的に発現するガレクチン3自体が検出されたので、EMARS法の実験系はうまく機能していると思われた。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2021 2019 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Proximity Labeling and Proteomics: Get to Know Neighbors2023

    • 著者名/発表者名
      Kotani Norihiro、Araki Tomoyuki、Miyagawa-Yamaguchi Arisa、Amimoto Tomoko、Nakano Miyako、Honke Koichi
    • 雑誌名

      Methods in Enzymology

      巻: 679 ページ: 131-162

    • DOI

      10.1016/bs.mie.2022.07.031

    • ISBN
      9780323992640
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] The Enzyme-Mediated Activation of Radical Sources (EMARS) Reaction: A New Tool for Identification of Membrane Microdomain-Associated GPI-Anchored Glycoprotein Partners2021

    • 著者名/発表者名
      Kotani Norihiro、Miyagawa-Yamaguchi Arisa、Honke Koichi
    • 雑誌名

      Comprehensive Glycoscience: Second Edition

      巻: 5 ページ: 364-371

    • DOI

      10.1016/b978-0-12-819475-1.00028-6

    • ISBN
      9780128222447
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proximity proteomics identifies cancer cell membrane cis‐molecular complex as a potential cancer target2019

    • 著者名/発表者名
      Kotani Norihiro、Yamaguchi Arisa、Ohnishi Tomoko、Kuwahara Ryusuke、Nakano Takanari、Nakano Yuka、Ida Yui、Murakoshi Takayuki、Honke Koichi
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 110 号: 8 ページ: 2607-2619

    • DOI

      10.1111/cas.14108

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The EMARS Reaction for Proximity Labeling2019

    • 著者名/発表者名
      Honke Koichi、Miyagawa-Yamaguchi Arisa、Kotani Norihiro
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 2008 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-9537-0_1

    • ISBN
      9781493995363, 9781493995370
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [備考] 高知大学医学部生化学講座

    • URL

      http://www.kochi-ms.ac.jp/~ff_bichm/index.htm

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-10-02   更新日: 2024-03-26  

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