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細胞外分泌小胞による摂食メカニズムの解析と新規治療法開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K17638
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分59040:栄養学および健康科学関連
研究機関広島大学 (2023)
岐阜大学 (2021-2022)

研究代表者

濱本 明恵  広島大学, 統合生命科学研究科(総), 研究員 (60784197)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードエクソソーム / Gタンパク質共役型受容体 / メラニン凝集ホルモン受容体1 / 摂食 / メラニン凝集ホルモン受容体 / 摂食行動
研究開始時の研究の概要

細胞外に放出される微小膜小胞エクソソームにおいて一部のGタンパク質共役型受容体(GPCR)が発現・機能することが報告された。そこで摂食を制御するGPCRもエクソソームに発現・機能し、新たな摂食制御メカニズムとなると推測した。また短時間で簡便にエクソソームを検出可能なオリジナルの蛍光試薬を活用する。最終的にGPCR含有エクソソームを利用し、肥満を始めとしたGPCR関連疾患の新規治療法の創出を目指す。

研究成果の概要

エクソソームはほとんどの細胞から分泌される極めて小さな(50-150 nm)膜小胞であり、細胞外情報伝達を行う。摂食亢進作用を有するメラニン凝集ホルモン受容体1(MCHR1)がエクソソームに存在し、細胞外に分泌されることを見出した。しかし、他細胞に取り込まれたMCHR1は細胞内シグナルをほとんど生じず、不要なMCHR1を細胞外に排出する可能性が示唆された。さらに、①エクソソームに発現するためにはMCHR1が糖鎖付加されること、②エクソソームに存在するMCHR1はインターナリゼーション後に移行したものであること、③MCHR1の細胞内C末端領域がエクソソーム発現に重要なことが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Gタンパク質共役型受容体(GPCR)は生きるための様々な生理機能において必須の役割を果たしている。これまでごく一部のGPCRがエクソソームに存在することが報告されているが、エクソソームに存在するGPCRの発現や機能を解析した報告は極めて少なく、現在、GPCR研究においてエクソソームの重要性は全くと言っていいほど考慮されていない。しかし今回、摂食制御に関与するMCHR1がエクソソームに発現すること、これにより不要なMCHR1が細胞外に排出することで摂食行動を制御する可能性を見出した。本研究により、エクソソームによるGPCR送達機構が解明され、摂食行動の新規メカニズム解明が期待される。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Melanin-concentrating hormone receptor 1 is discarded by exosomes after internalization.2024

    • 著者名/発表者名
      Yamada R, Michimae M, Hamamoto A, Takemori H.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 710 ページ: 149917-149917

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2024.149917

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antiferroptotic Activities of Oxindole GIF-0726-r Derivatives: Involvement of Ferrous Iron Coordination and Free-Radical Scavenging Capacities2023

    • 著者名/発表者名
      Takahashi M, Hamamoto A, Oh-Hashi K, Takemori H, Furuta K, Hirata Y.
    • 雑誌名

      ACS Chem Neurosci.

      巻: - 号: 10 ページ: 1826-1833

    • DOI

      10.1021/acschemneuro.3c00042

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of Novel Oxindole Compounds That Suppress ER Stress-Induced Cell Death as Chemical Chaperones.2022

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Y, Motoyama M, Hamamoto A, Kimura S, Kamatari YO, Kamishina H, Oh-Hashi K, Furuta K, Hirata Y
    • 雑誌名

      ACS Chem Neurosci.

      巻: Apr 6;13(7) 号: 7 ページ: 1055-1064

    • DOI

      10.1021/acschemneuro.2c00064

    • 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
  • [学会発表] 細胞外小胞エクソソームに発現するGPCRの機能解析2024

    • 著者名/発表者名
      濱本明恵、斎藤祐見子、小林勇喜
    • 学会等名
      令和5年度日本動物学会中国四国支部広島県例会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 拘束ストレス負荷に伴うマウスの1次繊毛動態と情動行動の変化2024

    • 著者名/発表者名
      髙橋凜太朗、濱本明恵、斎藤祐見子、小林勇喜
    • 学会等名
      令和5年度日本動物学会中国四国支部広島県例会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 一次繊毛におけるドーパミン受容体5のシグナル依存的排出2023

    • 著者名/発表者名
      濱本明恵、斎藤祐見子、德永優希、小林勇喜
    • 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] 一次繊毛長は繊毛におけるシグナル受容能を調節する2023

    • 著者名/発表者名
      斎藤祐見子、濱本明恵、小林勇喜
    • 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] 拘束ストレスにより誘導したうつ様表現型を示すマウスの脳内一次繊毛解析2023

    • 著者名/発表者名
      髙橋凜太朗、濱本明恵、斎藤祐見子、小林勇喜
    • 学会等名
      日本動物学会 第94回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] エクソソームおけるGPCRの発現及び機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      山田凌平、道前桃花、竹森洋、濱本明恵
    • 学会等名
      第95回日本生化学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Zebrafish could be useful as animal models to evaluate chemical-induced leukoderma.2022

    • 著者名/発表者名
      Akie Hamamoto,Masumi Hayazaki,Osamu Hatano,Hiroshi Takemori
    • 学会等名
      第31回日本色素細胞学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] エクソソームを介したメラニン凝集ホルモン受容体(MCHR1)のシグナル伝達2022

    • 著者名/発表者名
      道前桃花 、山田凌平、竹森洋、濱本明恵
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 摂食関連受容体と細胞から分泌されるナノ粒子2022

    • 著者名/発表者名
      濱本明恵
    • 学会等名
      SPIRITS生物-無機-有機融合化学セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] エクソソームによるGタンパク質共役型受容体(GPCR)の伝達機構2021

    • 著者名/発表者名
      道前桃花、山田凌平、竹森洋、濱本明恵
    • 学会等名
      第94回日本生化学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] エクソソームにおける摂食関連GPCRの発現と機能2021

    • 著者名/発表者名
      山田凌平、道前桃花、竹森洋、濱本明恵
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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