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Lysosomal exocytosisを介した細胞の酸性環境適応機構

研究課題

研究課題/領域番号 20K07312
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48040:医化学関連
研究機関京都大学 (2022-2023)
大阪大学 (2020-2021)

研究代表者

船戸 洋佑  京都大学, 工学研究科, 准教授 (60505775)

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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードPRL / がん悪性化 / 酸性環境適応 / lysosomal exocytosis / 酸性適応 / リソソーム
研究開始時の研究の概要

本研究は細胞のpH応答、特に酸性環境に適応する仕組みとその意義
を解明する。悪性がん組織ではpH 6.5などの弱酸性の環境にあるが、この有害な環境下でなぜがん細胞が増殖し続けられるのかわかっていない。私はがん悪性化のドライバー分子PRLの高発現で細胞が最もよく増殖する環境pHが6.5へシフトすることを見つけた。PRL高発現細胞ではリソソーム膜が細胞膜と融合し、高濃度H+などリソソーム内の物質を放出するlysosomal exocytosisが生じることも見つけており、本研究では細胞がlysosomal exocytosisを介して酸性環境に適応する仕組みと、そのがんにおける重要性を明らかにする。

研究成果の概要

本研究は細胞のpH応答、特にがん悪性化に関わるPRLの高発現によって生じるlysosomal exocytosisを介した酸性環境応答の仕組みとそのがん悪性化における重要性について研究を行った。その成果として、PRLによって生じるlysosomal exocytosisの活性化ががん細胞の酸性環境適応やマウスにおける腫瘍形成に重要であることを明らかにしたほか、このPRL依存的な酸性環境適応に関わる新たな分子を複数同定することにも成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

腫瘍組織が酸性化していることは古くから知られているが、同じ「腫瘍内微小環境」として知られる低酸素などと比べその研究は大きく遅れている。本研究により細胞のpH応答性についての理解が進み酸性環境適応の機構解明に向けての取り組みが促進されることで、新たながん悪性化機構の理解や新規診断・治療法の開発へとつながる可能性が考えられる。

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

    (25件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 4件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 7件)

  • [国際共同研究] Fudan University(中国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] The University of Oxford(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Fudan University(中国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] McGill University(カナダ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Intestinal Mg2+ accumulation induced by cnnm mutations decreases the body size by suppressing TORC2 signaling in Caenorhabditis elegans2024

    • 著者名/発表者名
      Hashizume Osamu、Kawabe Tomofumi、Funato Yosuke、Miki Hiroaki
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: 509 ページ: 59-69

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2024.02.007

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] PRL stimulates mitotic errors by suppressing kinetochore-localized activation of AMPK during mitosis2022

    • 著者名/発表者名
      Ryu Kajung、Yoshida Atsushi、Funato Yosuke、Yamazaki Daisuke、Miki Hiroaki
    • 雑誌名

      Cell Structure and Function

      巻: 47 号: 2 ページ: 75-87

    • DOI

      10.1247/csf.22034

    • ISSN
      0386-7196, 1347-3700
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phosphatase‐independent role of phosphatase of regenerating liver in cancer progression2022

    • 著者名/発表者名
      Funato Yosuke、Hashizume Osamu、Miki Hiroaki
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 114 号: 1 ページ: 25-33

    • DOI

      10.1111/cas.15625

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A novel role for PRL in regulating epithelial cell density by inducing apoptosis at confluence2022

    • 著者名/発表者名
      Lohani Sweksha、Funato Yosuke、Akieda Yuki、Mizutani Kiyohito、Takai Yoshimi、Ishitani Tohru、Miki Hiroaki
    • 雑誌名

      Journal of Cell Science

      巻: 135 号: 2 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1242/jcs.258550

    • 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] The emerging roles and therapeutic potential of cyclin M/CorC family of Mg2+ transporters2022

    • 著者名/発表者名
      Funato Yosuke、Miki Hiroaki
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological Sciences

      巻: 148 号: 1 ページ: 14-18

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2021.09.004

    • 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] Importance of the renal ion channel TRPM6 in the circadian secretion of renin to raise blood pressure2021

    • 著者名/発表者名
      Funato Yosuke、Yamazaki Daisuke、Okuzaki Daisuke、Yamamoto Nobuhiko、Miki Hiroaki
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 号: 1 ページ: 3683-3683

    • DOI

      10.1038/s41467-021-24063-2

    • 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] Identification and mechanistic analysis of an inhibitor of the CorC Mg2+ transporter2021

    • 著者名/発表者名
      Huang Yichen、Mu Kaijie、Teng Xinyu、Zhao Yimeng、Funato Yosuke、Miki Hiroaki、Zhu Weiliang、Xu Zhijian、Hattori Motoyuki
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 24 号: 4 ページ: 102370-102370

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.102370

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Structural basis for the Mg2+ recognition and regulation of the CorC Mg2+ transporter2021

    • 著者名/発表者名
      Huang Yichen、Jin Fei、Funato Yosuke、Xu Zhijian、Zhu Weiliang、Wang Jing、Sun Minxuan、Zhao Yimeng、Yu Ye、Miki Hiroaki、Hattori Motoyuki
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 7 号: 7

    • DOI

      10.1126/sciadv.abe6140

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Magnesium efflux from Drosophila Kenyon cells is critical for normal and diet-enhanced long-term memory2020

    • 著者名/発表者名
      Wu Yanying、Funato Yosuke、Meschi Eleonora、Jovanoski Kristijan D、Miki Hiroaki、Waddell Scott
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 9

    • DOI

      10.7554/elife.61339

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] The Oncogenic PRL Protein Causes Acid Addiction of Cells by Stimulating Lysosomal Exocytosis.2020

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Funato, Atsushi Yoshida, Yusuke Hirata, Osamu Hashizume, Daisuke Yamazaki, Hiroaki Miki
    • 雑誌名

      Developmental cell

      巻: 55 号: 4 ページ: 387-397

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2020.08.009

    • 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] PRL3 pseudophosphatase activity is necessary and sufficient to promote metastatic growth2020

    • 著者名/発表者名
      Kozlov Guennadi、Funato Yosuke、Chen Yu Seby、Zhang Zhidian、Illes Katalin、Miki Hiroaki、Gehring Kalle
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 295 号: 33 ページ: 11682-11692

    • DOI

      10.1074/jbc.ra120.014464

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Excessive Mg 2+ Impairs Intestinal Homeostasis by Enhanced Production of Adenosine Triphosphate and Reactive Oxygen Species2020

    • 著者名/発表者名
      Osamu Hashizume , Yosuke Funato , Daisuke Yamazaki, Hiroaki Miki
    • 雑誌名

      Antioxid Redox Signal .

      巻: - 号: 1 ページ: 20-34

    • DOI

      10.1089/ars.2019.7951

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] がん細胞の酸性環境適応におけるlysosomal exoctytosisの重要性とその制御2023

    • 著者名/発表者名
      船戸洋佑、橋爪脩、三木裕明
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] pHが織りなすがん生物学2023

    • 著者名/発表者名
      船戸洋佑, 橋爪脩, 三木裕明
    • 学会等名
      日本生理学会第100回記念大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] pH/CO2 がもたらした有機物創成と生命の pH 適応戦略2022

    • 著者名/発表者名
      高橋重成, 船戸洋佑
    • 学会等名
      pH/CO2が支える地球上の生命
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 上皮膜上のMg2+排出分子CNNMの阻害を介した腫瘍内酸性環境への適応機構2022

    • 著者名/発表者名
      船戸洋佑、橋爪脩、三木裕明
    • 学会等名
      2022年度生理研研究会「上皮膜輸送と細胞極性形成機構の統合的理解を目指して」
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Maintenance of magnesium homeostasis by CNNM and various diseases caused by its disruption2022

    • 著者名/発表者名
      船戸洋佑、橋爪脩、山崎大輔、三木裕明
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mg2+トランスポーターCNNMの生物学的重要性と治療標的としての可能性2022

    • 著者名/発表者名
      船戸洋佑、橋爪脩、山崎大輔、三木裕明
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] がん細胞の酸性環境適応機構「acid addiction」の分子メカニズム解析2021

    • 著者名/発表者名
      船戸洋佑、本田茉子、山崎大輔、三木裕明
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] がん細胞の酸性環境への新規適応機構「acid addiction」の発見2020

    • 著者名/発表者名
      船戸 洋佑, 橋爪 脩, 吉田 篤, 本田 茉子, 山崎 大輔, 三木 裕明
    • 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
  • [学会発表] CNNMによるマグネシウムの輸送とその医学生物学的重要性2020

    • 著者名/発表者名
      船戸 洋佑, 橋爪 脩, 吉田 篤, 山崎 大輔, 三木 裕明
    • 学会等名
      2020年度生理研研究会『上皮膜輸送の多様性・調和機構を基盤とする異分野融合研究の創出』
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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