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メンブレンコンタクトを介した新規・細胞膜分解制御機構とその生理機能

公募研究

研究領域マルチモードオートファジー:多彩な経路と選択性が織り成す自己分解系の理解
研究課題/領域番号 22H04641
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関新潟大学

研究代表者

中津 史  新潟大学, 医歯学系, 准教授 (50360607)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2023年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードエンドサイトーシス / 細胞膜分解 / メンブレンコンタクト / オートファジー / 細胞膜
研究開始時の研究の概要

細胞膜は多くの重要な生理機能を発揮するために、細胞膜成分の量や質は厳密に制御されなくてはならない。エンドサイトーシスを介した細胞膜成分の分解は、広義のオートファジーとして捉えることができるが、その詳細な制御機構および生理機能については依然不明な点が多い。本研究では、刺激依存的な細胞膜成分の分解・分解回避機構について、異なるオルガネラが近接して形成される“オルガネラコンタクト”に着目し、その新規メカニズムと生理的役割の解明を目指す。

研究実績の概要

今年度は、まず我々が着目している新規エンドサイトーシス制御分子の作用機序についてイメージング解析を行った。昨年度同定した候補結合タンパク質群について、エンドサイトーシス小胞への局在化とそのタイミングについて解析を行い、アクチン制御分子については共局在性を確認した。また、候補アプローチから見出したBarドメイン含有分子についても検討したところ、極めて高い頻度で共局在することが判明した。興味深いことに、このBarドメイン含有分子はエンドサイトーシス初期にエンドサイトーシス小胞にリクルートされ、それに続くタイミングで新規エンドサイトーシス制御分子がリクルートされることが明らかになった。次に、新規エンドサイトーシス制御分子による細胞膜成分分解の意義を見出すため、ノックアウト細胞を樹立してその表現型の解析を行った。種々のオルガネラマーカーを用いた免疫染色では、主要なオルガネラの形態や分布に大きな異常は見られなかった。しかし、受容体分子のエンドサイトーシスに異常を見出した。特に、候補アプローチから見出したBarドメイン含有分子が制御することが報告されているリガンド依存性の受容体については、エンドサイトーシスのスピードが顕著に遅延していた。蛍光標識したリガンドを用いてその受容体分子のエンドサイトーシスをイメージング解析したところ、ノックアウト細胞ではエンドサイトーシス後にエンドソーム・リソソーム様構造に受容体分子が蓄積することが判明した。さらに、この欠損細胞では受容体のリガンド刺激後のシグナル伝達機構にも異常がみられたことから、メンブレンコンタクトを介した受容体分子の新たな制御機構が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Phosphatidylserine turns the gears of phospholipids in B cell lymphoma2024

    • 著者名/発表者名
      Nakatsu Fubito、Kawasaki Asami
    • 雑誌名

      Journal of Cell Biology

      巻: 223 号: 2

    • DOI

      10.1083/jcb.202401047

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Very-long-chain fatty acids are crucial to neuronal polarity by providing sphingolipids to lipid rafts2023

    • 著者名/発表者名
      Honda Atsuko、Nozumi Motohiro、Ito Yasuyuki、Natsume Rie、Kawasaki Asami、Nakatsu Fubito、Abe Manabu、Uchino Haruki、Matsushita Natsuki、Ikeda Kazutaka、Arita Makoto、Sakimura Kenji、Igarashi Michihiro
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 42 号: 10 ページ: 113195-113195

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2023.113195

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chemo- and opto-genetic tools for dissecting the role of membrane contact sites in living cells: recent advances and limitations2023

    • 著者名/発表者名
      Fubito Nakatsu, Shinya Tsukiji
    • 雑誌名

      Current Opinion in Chemical Biology

      巻: 73 ページ: 102262-102262

    • DOI

      10.1016/j.cbpa.2022.102262

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 脂質交換輸送ゾーンの制御と機能2023

    • 著者名/発表者名
      中津 史
    • 雑誌名

      解剖学雑誌

      巻: 98 (2) ページ: 50-53

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 小胞体–エンドソーム間のメンブレンコンタクトにおけるPI4P駆動型脂質交換輸送2022

    • 著者名/発表者名
      河嵜 麻実、中津 史
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 94 号: 4 ページ: 611-615

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2022.940611

    • ISSN
      0037-1017
    • 年月日
      2022-08-25
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] メンブレンコンタクトにおける脂質交換輸送が制御するオルガネラダイナミクス2023

    • 著者名/発表者名
      中津 史
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脂質の代謝と交換輸送の接点としての脂質交換輸送ゾーン2023

    • 著者名/発表者名
      中津 史
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] Lipid countertransport at membrane contact sites2023

    • 著者名/発表者名
      中津 史
    • 学会等名
      第75回細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脂質交換輸送ゾーンの制御と機能2023

    • 著者名/発表者名
      中津 史
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] メンブレンコンタクト操作ツールを用いた脂質交換輸送の機能解明2022

    • 著者名/発表者名
      中津 史
    • 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
  • [学会発表] 新規蛍光プローブによる細胞膜ホスファチジルイノシトール 4-リン酸の可視化2022

    • 著者名/発表者名
      阿喰 萌香、吉川 優、中津 史、築地 真也
    • 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
  • [図書] Plasma Membrane Shaping2022

    • 著者名/発表者名
      Nakatsu F and Kawasaki A
    • 総ページ数
      468
    • 出版者
      Academic Press
    • ISBN
      9780323899192
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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