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LAPosomeの形成と成熟化の分子機構を明らかにする

研究課題

研究課題/領域番号 20K06641
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44010:細胞生物学関連
研究機関鳥取大学

研究代表者

初沢 清隆  鳥取大学, 医学部, 教授 (20256655)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードファゴサイトーシス / phagosome / LAP / LAPosome / SNARE蛋白質 / マクロファージ / MORN2 / LC3 / phagocytosis / SNAP23 / PI4キナーゼA / ファゴソーム / ALFA-tag / anti-ALFA nanobody / PI4Kα / SNAP-23 / SNAREタンパク質 / 非標準的オートファジー
研究開始時の研究の概要

LC3-associated phagocytosis (LAP)において、LC3がphagosomeに局在するLAPosomeは、内部の成熟反応が亢進するがその機構は不明な点が多い。これまでに、LAP関連因子であるMORN2を過剰発現させたLAPosome形成効率の高いマクロファージ(MΦ)株を樹立し、その解析から膜融合に関わるSNAP-23がMORN2誘導性のLAPosome形成に関与する知見を得ている。これはLAP反応が、MORN2-SNAP-23-LC3を軸とする新機序のもとに進行することを示唆する。本研究では、SNAP-23に着目し、MORN2やLC3との関連を解析し「LAPosomeの形成と成熟化の分子機構」を明らかにする。

研究成果の概要

MORN2発現MΦを用いた解析の結果、(1) SNARE蛋白質SNAP23はLAPosome形成に関与し、(2) SNAP23はより多くLAPosomeに局在すること、(3) SNAP23のリン酸化はLAPosome形成に影響せず、(4)リン酸化型SNAP23はLAPosome成熟を促進することが分かった。
次に、MORN2の相互作用分子の解析の結果、(5) PI4キナーゼA(PI4KA)を同定した。(6) PI4KA阻害剤処理したMΦは、LAPosome形成が顕著に亢進した。以上から、MORN2はPI4KAに結合し不活性化することでLAPosome形成を亢進する可能性が考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ファゴサイトーシスの一種LAPでは、貪食した異物の分解の程度が厳密に制御され、代謝・再利用あるいは抗原提示への利用に振り分けられるが、その機構は未解明である。これらは生体の恒常性維持や防御機構に重要な反応であり、LAPすなわち「LAPosomeの形成と成熟化の分子機構」の解明は急務である。本研究では、SNAP23とそのリン酸化の関与、そしてMORN2と相互作用するPI4キナーゼAの関与を明らかにした。これらの成果は、LAP機構の理解に大きく貢献するとともに、LAP機能の不全で発症する自己免疫疾患などの治療法開発や創薬に資する可能性がある。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2020 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Characterization of MORN2 stability and regulatory function in LC3-associated phagocytosis in macrophages2020

    • 著者名/発表者名
      Maya Morita, Mayu Kajiye, Chiye Sakurai, Shuichi Kubo, Miki Takahashi, Daiki Kinoshita, Naohiro Hori, Kiyotaka Hatsuzawa
    • 雑誌名

      Biol Open.

      巻: 9

    • DOI

      10.1242/bio.051029

    • NAID

      120007170660

    • 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] Regulatory Mechanism of SNAP23 in Phagosome Formation and Maturation2020

    • 著者名/発表者名
      Kiyotaka Hatsuzawa, Chiye Sakurai
    • 雑誌名

      Yonago Acta Med.

      巻: 63 号: 3 ページ: 135-145

    • DOI

      10.33160/yam.2020.08.001

    • NAID

      130007888758

    • 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
  • [学会発表] MORN2依存性LAPにおけるリン酸化SNAP23の役割2024

    • 著者名/発表者名
      川武 早希、櫻井 千恵、初沢 清隆
    • 学会等名
      第65回 日本生化学会 中国四国支部例会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] LAP関連因子MORN2と相互作用するPI4キナーゼAのLAP効率に及ぼす影響2024

    • 著者名/発表者名
      佐々木 航斗、初沢 清隆
    • 学会等名
      第65回 日本生化学会 中国四国支部例会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] LAP関連因子MORN2と相互作用する分子の同定とそのLAP効率に及ぼす影響2024

    • 著者名/発表者名
      佐々木 航斗、初沢 清隆
    • 学会等名
      第76回 日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 非標準的オートファジーLAP (LC3-associated phagocytosis) に関連するMORN2は、ユビキチン-プロテアソーム系で限定分解される2020

    • 著者名/発表者名
      梶江真由、髙橋美紀、森田真矢、櫻井千恵、初沢清隆
    • 学会等名
      日本細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ファゴサイトーシスにおけるSNAP-23リン酸化の機能は受容体依存的である2020

    • 著者名/発表者名
      櫻井千恵、初沢清隆
    • 学会等名
      日本細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] MORN2はSNAP-23のファゴソーム膜局在量を増加させ、非標準的オートファジーを亢進する2020

    • 著者名/発表者名
      森田真矢、梶江真由、櫻井千恵、初沢清隆
    • 学会等名
      日本生化学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 鳥取大学研究成果リポジトリ

    • URL

      https://repository.lib.tottori-u.ac.jp/ja/list/authors/%E3%83%8F/04750

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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