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カルシウム依存性に起こる細胞内ホスファチジルセリンの分布変化

研究課題

研究課題/領域番号 19K07265
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分48010:解剖学関連
研究機関順天堂大学

研究代表者

辻 琢磨  順天堂大学, 大学院医学研究科, 特任助教 (40725628)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードホスファチジルセリン / スクランブラーゼ / 電子顕微鏡 / 凍結割断レプリカ標識法 / 小胞体 / 凍結割断レプリカ法 / 膜脂質の非対称性分布 / 膜脂質の偏在性分布 / ホスファチジルイノシトール-(4,5)-二リン酸 / 膜脂質
研究開始時の研究の概要

私達は新規に確立したホスファチジルセリン(PS)可視化法により、PSが小胞体膜の細胞質側に豊富に存在すること、細胞質Ca2+の上昇により小胞体膜内腔側にPSが出現し、同時に核膜PSが著しく増加すること等、新しい知見を得ました。本計画ではこれらをさらに発展させ、Ca2+依存的に細胞内PS分布が変化する分子機構、そしてその生物学的役割について研究します。さらに細胞内PS分布と疾病との関係を明らかにします。

研究成果の概要

ホスファチジルセリン(PS)は主要な負電荷リン脂質であり、細胞表面膜では細胞質側リーフレットに豊富で、外層に少ない非対称性に分布する。細胞膜タンパク質TMEM16FはCa2+により活性化され、細胞質側PSを外層に輸送することが報告されている。我々は急速凍結・凍結割断レプリカ標識法を用いて、MEF細胞の小胞体膜ではPSは細胞質側リーフレットに豊富な非対称性分布であり、細胞質Ca2+濃度上昇により、小胞体膜タンパク質TMEM16K依存的に内腔側リーフレットに輸送されることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

細胞膜スクランブラーゼTMEM16F/ANO6は細胞内カルシウム濃度の上昇により活性化し、細胞質側のPSを細胞外側に輸送する。細胞内にもTMEM16ファミリー分子が存在し、全身性に発現するTMEM16K/ANO10は脊髄小脳変性症の原因遺伝子である。本研究で得られた成果は基礎生物学分野のみならず、医学的にも重要性が高いと言える。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 10件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] Center for Molecular Biology/Heidelberg University(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 電子顕微鏡による膜脂質分布の解析2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Takuma
    • 雑誌名

      膜

      巻: 47 号: 5 ページ: 281-285

    • DOI

      10.5360/membrane.47.281

    • ISSN
      0385-1036, 1884-6440
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrastructural localization of de novo synthesized phosphatidylcholine in yeast cells by freeze-fracture electron microscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Takuma、Fujimoto Toyoshi
    • 雑誌名

      STAR Protocols

      巻: 2 号: 4 ページ: 100990-100990

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2021.100990

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of micron-scale protein-depleted plasma membrane domains in phosphatidylserine-deficient yeast cells2021

    • 著者名/発表者名
      Mioka Tetsuo、Guo Tian、Wang Shiyao、Tsuji Takuma、Kishimoto Takuma、Fujimoto Toyoshi、Tanaka Kazuma
    • 雑誌名

      Journal of Cell Science

      巻: 135 号: 5

    • DOI

      10.1242/jcs.256529

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transmembrane phospholipid translocation mediated by Atg9 is involved in autophagosome formation2021

    • 著者名/発表者名
      Orii Minami、Tsuji Takuma、Ogasawara Yuta、Fujimoto Toyoshi
    • 雑誌名

      Journal of Cell Biology

      巻: 220 号: 3

    • DOI

      10.1083/jcb.202009194

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atg9 is a lipid scramblase that mediates autophagosomal membrane expansion2020

    • 著者名/発表者名
      Matoba Kazuaki、Kotani Tetsuya、Tsutsumi Akihisa、Tsuji Takuma、Mori Takaharu、Noshiro Daisuke、Sugita Yuji、Nomura Norimichi、Iwata So、Ohsumi Yoshinori、Fujimoto Toyoshi、Nakatogawa Hitoshi、Kikkawa Masahide、Noda Nobuo N.
    • 雑誌名

      Nature Structural & Molecular Biology

      巻: 27 号: 12 ページ: 1185-1193

    • DOI

      10.1038/s41594-020-00518-w

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multifarious roles of lipid droplets in autophagy ? Target, product, and what else?2020

    • 著者名/発表者名
      Ogasawara Yuta、Tsuji Takuma、Fujimoto Toyoshi
    • 雑誌名

      Seminars in Cell & Developmental Biology

      巻: - ページ: 47-54

    • DOI

      10.1016/j.semcdb.2020.02.013

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Predominant localization of phosphatidylserine at the cytoplasmic leaflet of the ER, and its TMEM16K-dependent redistribution2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Takuma、Cheng Jinglei、Tatematsu Tsuyako、Ebata Aoi、Kamikawa Hiroki、Fujita Akikazu、Gyobu Sayuri、Segawa Katsumori、Arai Hiroyuki、Taguchi Tomohiko、Nagata Shigekazu、Fujimoto Toyoshi
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 116 号: 27 ページ: 13368

    • DOI

      10.1073/pnas.1822025116

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/e62284b2-5567-40aa-b36c-45c5ca281a73

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ESCRT machinery mediates selective microautophagy of endoplasmic reticulum in yeast2019

    • 著者名/発表者名
      Schafer Jasmin A、Schessner Julia P、Bircham Peter W、Tsuji Takuma、Funaya Charlotta、Pajonk Oliver、Schaeff Katharina、Ruffini Giulia、Papagiannidis Dimitrios、Knop Michael、Fujimoto Toyoshi、Schuck Sebastian
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: 39 号: 2

    • DOI

      10.15252/embj.2019102586

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A method to selectively internalise submicrometer boron carbide particles into cancer cells using surface transferrin conjugation for developing a new boron neutron capture therapy agent2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Takuma、Yoshitomi Hiroshi、Ishikawa Yoshie、Koshizaki Naoto、Suzuki Motoshi、Usukura Jiro
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Nanoscience

      巻: 15 号: 1 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1080/17458080.2019.1692178

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] オルガネラ形態変化とミクロリポファジー2022

    • 著者名/発表者名
      辻琢磨
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular mechanism of micro-lipophagy in yeast2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuji T
    • 学会等名
      72th Annual Meeting Korean Association of Anatomists
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 電子顕微鏡による膜脂質分布の解析2022

    • 著者名/発表者名
      辻琢磨, 藤本豊士
    • 学会等名
      日本膜学会第44年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular mechanism of micro-lipophagy in budding yeas2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuji T, Fujimoto T
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第78回学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 出芽酵母におけるミクロリポファジー機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      辻琢磨, 藤本豊士
    • 学会等名
      第127回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Distribution of vacuolar proteins in autophagy deficient yeast2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuji T, Shibata R, Fujimoto T
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子顕微鏡による膜脂質の解析2021

    • 著者名/発表者名
      辻琢磨、藤本豊士
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会総会・全国学術集会 第98回日本生理学会大会 合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 膜脂質の対称性・非対称性分布2021

    • 著者名/発表者名
      辻琢磨、藤本豊士
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第45回関東支部講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子顕微鏡による膜脂質分子の可視化2020

    • 著者名/発表者名
      辻琢磨
    • 学会等名
      北海道大学 先端生命科学研究院 細胞装置学セミナー
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子顕微鏡による膜脂質局在解析2020

    • 著者名/発表者名
      辻琢磨、藤本豊士
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 形質膜のホスファチジルセリンとカベオラ2020

    • 著者名/発表者名
      辻琢磨、藤本豊士
    • 学会等名
      第125回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Ca2+-dependent phosphatidylserine redistribution in the ER2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuji T, Cheng J, Tatematsu T, Ebata A, Kamikawa H, Taguchi T, Fujimoto T
    • 学会等名
      60th International Conference on the Bioscience of Lipids
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] The Lipid 小胞体のリン脂質分布制御機構と関連する疾患2021

    • 著者名/発表者名
      辻琢磨, 藤本豊士
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      メディカルレビュー社
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 脂質解析ハンドブック 脂質を解析する技術 電子顕微鏡を用いた観察2019

    • 著者名/発表者名
      辻琢磨、藤本豊士
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758122412
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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