| 研究課題/領域番号 |
14360187
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用獣医学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
稲葉 睦 北海道大学, 獣医学研究科, 教授 (00183179)
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| 研究分担者 |
高桑 雄一 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (40113740)
斉藤 昌之 北海道大学, 大学院・獣医学研究科, 教授 (80036441)
前出 吉光 北海道大学, 大学院・獣医学研究科, 教授 (40002084)
稲波 修 北海道大学, 大学院・獣医学研究科, 助教授 (10193559)
山本 雅之 筑波大学, 基礎医学系先端学際領域研究センター, 教授 (50166823)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| キーワード | 赤芽球分化 / 赤血球 / 膜骨格 / バンド3 / アンキリン / 小胞輸送 / 小胞体 / 培養細胞 |
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| 研究概要 |
本研究は、赤芽球系細胞における赤血球膜骨格組み込みの"ユニット工法仮説"実証を目的とする。骨髄赤芽球系細胞、赤芽球系培養細胞を用い、遺伝子導入とタンパク質の生化学的・形態学的解析で以下の成果を得た。
●赤芽球系培養細胞K562を用いて、膜骨格と相互作用する主要膜タンパク質、バンド3、グライコフォリンC、アンキリン、プロテイン4.1、ならびにそれらの変異体の安定発現系を構築し、細胞内局在と赤芽球分化誘導時の挙動や細胞分化・増殖に及ぼす影響を検討した。膜内在性であるバンド3とグライコフォリンCはともにER/Golgiを経て細胞膜に移行した。これらと膜骨格を連結すると考えられるアンキリンとプロテイン4.1も同様にERとGolgiに局在が認められ、これは赤芽球系分化誘導後にも変化しなかった。また、内因性のアンキリンやプロテイン4.1、さらにスペクトリンも主にER/Golgiに分布が認められた。したがって、膜骨格組み込みは赤芽球系細胞の細胞膜ではなく、ERで生じる現象であることが明らかになった。
●同様の解析で、K562細胞におけるバンド3分子の恒常的発現により細胞増殖速度が約70%に低下すること、誘導剤による赤芽球系分化速度も低下する現象が見出された。しかし、誘導可能な赤芽球までのステージでは、細胞骨格タンパク質の局在や細胞形態に対する影響は認められなかった。
●骨髄赤芽球系前駆細胞ではスペクトリン等の膜骨格タンパク質の合成とER/Golgiと思われる膜画分への移行がまず生じ、次いでバンド3等の合成と細胞膜での発現が観察された。膜骨格タンパク質の分布は脱核前後で急激に変化した。
以上のように、本研究からは、膜骨格タンパク質の組み込みが細胞内小器官の膜上で既に生じることが明らかになった。ただし、その細胞膜への移行がいわゆる小胞輸送による"ユニット"としてか否かの検証には、新たな手段を講じる必要がある。
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