B細胞発生・分化における細胞膜リン脂質の役割解明

• 研究課題/領域番号: 21K15109
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分44020:発生生物学関連
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 金丸 佳織 東京理科大学, 理工学部応用生物科学科, 助教 (40838637)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 細胞膜リン脂質 / 細胞膜 / B細胞分化 / リン脂質 / 造血幹細胞 / 細胞膜脂質 / 造血幹細胞発生

研究開始時の研究の概要

現在までの研究により細胞膜リン脂質の一つであるホスファチジルイノシトール4,5-二リン酸 (PIP2)が上皮細胞らしさの決定、維持に関与することがわかってきた。そこで、細胞膜リン脂質PIP2が上皮細胞以外の細胞においても細胞の個性や運命の決定に関与する可能性を想定し、「造血幹細胞からのB細胞発生・分化において細胞膜リン脂質PIP2はどのような役割を果たすのか」を明らかにすることを目指す。

研究成果の概要

本研究では細胞膜リン脂質を特異的に認識するモノクローナル抗体を用いたフローサイトメトリー法による細胞膜リン脂質量の測定方法を確立した。また、その技術を用い、細胞膜リン脂質分解酵素、および合成酵素の発現により、人工白血球幹細胞の幹細胞性を失わせること、B細胞への分化誘導時にB細胞分化よりもミエロイド系細胞への分化が誘導され、B細胞の発生、分化において、細胞膜リン脂質の量が適切なレベルに保たれることが重要である可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究において申請者はフローサイトメトリー法による細胞膜リン脂質量の測定方法を確立し、人工白血球幹細胞のB細胞分化における細胞膜リン脂質の役割の一端を明らかにした。この結果により、B細胞発生・分化過程の細胞膜リン脂質量量の変化を捉え、細胞膜リン脂質量の役割を解明できると期待される。また、B細胞発生・分化における細胞膜リン脂質量の役割を解明することはリンパ性白血病の病態理解を深めることにもつながるものと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Plasma membrane phosphatidylinositol (4,5)-bisphosphate is critical for determination of epithelial characteristics (2022)
  • 著者名/発表者名: Kaori Kanemaru, Makoto Shimozawa, Manabu Kitamata, Rikuto Furuishi, Hinako Kayano, Yui Sukawa, Yuuki Chiba, Takatsugu Fukuyama, Junya Hasegawa, Hiroki Nakanishi, Takuma Kishimoto, Kazuya Tsujita, Kazuma Tanaka, Toshiki Itoh, Junko Sasaki, Takehiko Sasaki, Kiyoko Fukami, Yoshikazu Nakamura
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: － 号: 1 ページ: 2347-2347
  • DOI: 10.1038/s41467-022-30061-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 上皮細胞の特徴の決定、維持における細胞膜リン脂質ホスファチジルイノシトール4,5-二リン酸の役割 (2023)
  • 著者名/発表者名: 中村由和、金丸佳織、深見希代子 (11) 代表発表者名 (登壇者名)
  • 学会等名: 日本農芸化学会 2023年度大会
  • 招待講演
• [学会発表] 上皮性決定における形質膜リン脂質の役割 (2022)
  • 著者名/発表者名: 金丸 佳織, 古石 陸人, 深見 希代子, 中村 由和
  • 学会等名: 2022年度日本生化学会関東支部例会
• [学会発表] ホスホリパーゼC様タンパク質の機能解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 宇佐見 陸, 八代 桃香, 森田 真帆, 金丸 佳織, 中村 由和
  • 学会等名: 2022年度日本生化学会関東支部例会
• [学会発表] ホスファチジルイノシトール(4,5)-二リン酸による上皮性制御機構の解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 金丸 佳織, 古石 陸人, 深見 希代子, 中村 由和
  • 学会等名: 第64回 日本脂質生化学会
• [学会発表] Analysis of the role of epithelial polarity proteins in epithelial regulation of Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (2022)
  • 著者名/発表者名: 金丸 佳織、古石 陸人、深見 希代子、中村 由和
  • 学会等名: 第74回 日本細胞生物学会大会
• [学会発表] ヒト肺腺癌由来上皮細胞株における形質膜PI(4,5)P2の役割の解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 古石陸人、金丸佳織、須田慧 、相川実穂、Jebri Imen、中村由和
  • 学会等名: 第95回日本生化学会大会
• [学会発表] ホスホリパーゼC様タンパク質の生理機能解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 宇佐見陸、金丸佳織、森田真帆、長澤健登、片柳章、中村由和
  • 学会等名: 第95回日本生化学会大会
• [学会発表] ホスホリパーゼC様タンパク質の局在解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 森田真帆、金丸佳織、宇佐見陸、中村由和
  • 学会等名: 第95回日本生化学会大会
• [学会発表] ホスファチジルイノシトール4,5-二リン酸の慢性的な減少が表皮角化細胞に与える影響の解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 池奥駿介、金丸佳織、相川実穂、Jebri Imen、中村由和
  • 学会等名: 第95回日本生化学会大会
• [学会発表] ホスファチジルイノシトール4,5-二リン酸による上皮性制御の分子機序解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 金丸佳織、古石陸人、深見希代子、中村由和
  • 学会等名: 第９５回日本生化学会大会
• [学会発表] Plasma membrane phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate is critical for the intercellular adhesion of keratinocytes (2022)
  • 著者名/発表者名: Kaori Kanemaru, Kiyoko Fukami, Yoshikazu Nakamura
  • 学会等名: 日本研究皮膚科学会 第47回年次学術大会
• [学会発表] ホスファチジルイノシトール4,5-二リン酸の変化が形質膜コレステロールに与える影響の解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 金丸 佳織、古石 陸人、下澤 誠、中村 由和、深見希代子
  • 学会等名: 第63回日本脂質生化学会
• [学会発表] ホスファチジルイノシトール4,5二リン酸による上皮性制御機構の解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 金丸 佳織, 古石 陸人, 北又 学 , 深見 希代子 , 中村 由和
  • 学会等名: 第94回日本生化学会大会
• [学会発表] ホスホリパーゼC様タンパク質の細胞内局在解析と結合タンパク質の探索 (2021)
  • 著者名/発表者名: 八代 桃香, 金丸 佳織, 古石 陸人, 牧野 巧, 中村 由和
  • 学会等名: 第94回日本生化学会大会
• [学会発表] 表皮細胞におけるBcl6の機能解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 長澤 健登, 金丸 佳織, 田中 朝日, 原田 陽介, 中村 由和
  • 学会等名: 第94回日本生化学会大会
• [学会発表] ホスファチジルイノシトール(4,5)-二リン酸量や上皮性の制御に関わる酵素の解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 古石 陸人, 金丸 佳織, 北又 学, 深見 希代子, 中村 由和
  • 学会等名: 第94回日本生化学会大会
• [学会発表] ホスホリパーゼC様タンパク質の細胞内局在解析と結合タンパク質の探索 (2021)
  • 著者名/発表者名: 古石 陸人, 金丸 佳織, 八代 桃香, 牧野 巧, 中村 由和
  • 学会等名: 2021年度日本生化学会関東支部例会
• [学会発表] 表皮細胞におけるBcl6の機能解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 長澤 健登, 金丸 佳織, 田中 朝日, 原田 陽介, 中村 由和
  • 学会等名: 2021年度日本生化学会関東支部例会
• [学会発表] Functional analysis of BCL6 in epidermal cells (2021)
  • 著者名/発表者名: Kaori Kanemaru, Kento Nagasawa, Asahi Tanaka, Yohsuke Harada, Yoshikazu Nakamura
  • 学会等名: 第46回研究皮膚科学会
• [学会発表] Foxp3 Bcl6欠損マウスにおける皮膚炎発症機序の解明 (2021)
  • 著者名/発表者名: 坂井田雄貴、田井優貴、金丸佳織 、中村由和、原田陽介
  • 学会等名: 第70回 日本アレルギー学会学術大会