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2020 年度 実績報告書

酸性適応におけるlysosomal exocytosisの普遍的重要性の解明

計画研究

研究領域pH応答生物学の創成
研究課題/領域番号 20H05789
研究機関大阪大学

研究代表者

船戸 洋佑  大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (60505775)

研究期間 (年度) 2020-10-02 – 2023-03-31
キーワード酸性適応 / リソソーム / PRL
研究実績の概要

本研究では申請者ががん細胞の酸性適応機構の一端を担っていると明らかにしたlysosomal exocytosisの分子機構と、その酸性適応における種を超えた重要性を明らかにすることを目的としている。2020年度はlysosomal exocytosis依存的な酸性適応における内在性PRLの重要性について調べ、その結果酸性環境下で細胞を培養した際にPRL3の発現レベルがmRNA、および蛋白質レベルで上昇するとともにlysosomal exocytosisが惹起されること、そしてPRL3のノックダウンによりlysosomal exocytosisの上昇がキャンセルされることを見つけた。これまで行ってきたPRL高発現実験より明らかにしてきたPRLのlysosomal exocytosisおよび酸性適応における重要性と合致する結果であり、これらの結果をまとめ論文として公表した(Dev Cell 2020)。さらに、2020年度は関連分子探索として、標的既知化合物ライブラリーを用いたケミカルスクリーニングも実施した。得られた候補化合物のターゲット分子については、大阪大学医学部共同研が所持するshRNAライブラリーより個別遺伝子のクローンを入手し、ノックダウン細胞株を樹立し解析を行うことで、あるシグナル伝達経路のlysosomal exocytosisおよび酸性適応における重要性を明らかにした。この重要性はCRISPR/Cas9法による当該遺伝子のノックアウトによっても確認しており、今後この経路を介した酸性適応機構の詳細なメカニズムを解明してゆくことで、PRLに依存しない、より広範なlysosomal exocytosisおよび酸性適応の機構解明を目指してゆく予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

すでに酸性適応に関わる成果をまとめ論文として公表しているほか、新たな仕組みもケミカルスクリーニングから見つけている。当初の計画を上回る進捗であり、さらに研究を発展させてゆくことで酸性適応機構全体の理解を大きく押し進めることができる可能性もあると考えている。

今後の研究の推進方策

今後はスクリーニングから判明した新規経路、分子についてより詳細な解析を進めると同時に、がんにおける当該経路や酸性環境適応機構自身の重要性や、より多様な生物種における重要性をも追究してゆく予定である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] The University of Oxford(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      The University of Oxford
  • [国際共同研究] Fudan University(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Fudan University
  • [国際共同研究] McGill University(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      McGill University
  • [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 ページ: eabe6140

    • DOI

      10.1126/sciadv.abe6140

    • 査読あり / 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 ページ: e61339

    • DOI

      10.7554/eLife.61339

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Oncogenic PRL Protein Causes Acid Addiction of Cells by Stimulating Lysosomal Exocytosis2020

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

      Developmental Cell

      巻: 55 ページ: 387~397.e8

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2020.08.009

    • 査読あり
  • [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 ページ: 11682~11692

    • DOI

      10.1074/jbc.RA120.014464

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Excessive Mg2+ Impairs Intestinal Homeostasis by Enhanced Production of Adenosine Triphosphate and Reactive Oxygen Species2020

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

      Antioxidants & Redox Signaling

      巻: 33 ページ: 20~34

    • DOI

      10.1089/ars.2019.7951

    • 査読あり
  • [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
  • [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』
    • 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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