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2016 年度 実施状況報告書

V-ATPaseによるリソソームと微小管の局在制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 16K07357
研究機関岩手医科大学

研究代表者

後藤 奈緒美 (松元奈緒美)  岩手医科大学, 薬学部, 助教 (80403971)

研究分担者 中西 真弓  岩手医科大学, 薬学部, 教授 (20270506)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード破骨細胞 / リソソーム / V-ATPase / 小胞輸送
研究実績の概要

破骨細胞の分化に伴い、V-ATPase(プロトンポンプ)の局在するリソソームが形質膜近傍へ移動することは、骨吸収に必須な酸性環境を形成する上で必須である。しかし、リソソームが形質膜近傍へ移動するメカニズムは不明な点が多い。我々は、V-ATPaseのa3イソフォームがリソソームの局在変化に必須であること、a3が小胞輸送関連タンパク(タンパクA)と相互作用していることを見出している。
平成28年度は、(1)タンパクAがリソソームの局在変化に関与しているのか、(2)a3はタンパクA以外の小胞輸送関連タンパクと相互作用するのか、(3)タンパクA以外の小胞輸送関連タンパクはリソソームの移動に関与しているのか、ということに重点をおき、研究を進めた。
その結果、タンパクAの変異体を発現させることで破骨細胞におけるリソソームの局在変化が障害されることを見出した。また、a3と相互作用する小胞輸送関連タンパクがタンパクA以外にもあるが、そのタンパクはリソソームの移動には関与していないことが明らかとなった。さらに、a3はタンパクAがリソソームに局在するために重要であり、a3と相互作用しない小胞輸送関連タンパクのオルガネラへの局在には必須ではないことを示した。これらのことから、a3はタンパクAと相互作用することでタンパクAをリソソームへ局在化させるために必須であり、そのことがリソソームの移動において重要であることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

破骨細胞におけるリソソームの局在変化のメカニズムを分子レベルで明らかにするべく、研究を行った。申請時には、a3と小胞輸送因子が相互作用することまでしか明らかにできていなかったが、平成28年度は、小胞輸送因子のリソソームへの局在化にa3が必須であることなど、その生理的意義について解明が進んだと考えている。特定の小胞輸送因子だけではなく、他の小胞輸送因子がリソソームの局在変化に関与する可能性について検討し、先に特定していた小胞輸送因子が特異的にリソソームの局在に関与していることを示すことができたのは意義深い。
当初予定していた、リソソームの局在変化における酸性度の重要性の検討および微小管の構造の安定性におけるa3イソフォームの関与については、予定していたほど研究は進められなかったが、条件検討が進み、来年度以降の進展が期待される。

今後の研究の推進方策

a3がどのように小胞輸送因子をリソソームへ局在化させているのかを明らかにするため、a3と小胞輸送因子の複合体に結合する因子を特定したい。
また、当初計画していた、リソソームの局在変化における酸性度の重要性を、酸性環境を消失させる化合物で処理をすることにより検討する。また、a3を欠損した破骨細胞における微小管の安定性について調べる。

次年度使用額が生じた理由

論文作成の詰めの実験に集中したため、当初予定していた他の実験に使用する試薬を購入しなかったため。

次年度使用額の使用計画

論文作成と並行して、当初予定していた実験も進める。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2016

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] V-H+-ATPase-a3-subunit contributes to elaborate highly calcifying enamel during amelogenesis2016

    • 著者名/発表者名
      Harada H, Ida-Yonemochi H, Sahara Y, Ohshima H, Fujiwara N, Matsumoto N, Nakanishi-Matsui M, Otsu K
    • 学会等名
      Enamel 9 symposium
    • 発表場所
      Harrogate
    • 年月日
      2016-10-31
    • 国際学会
  • [学会発表] 破骨細胞に特徴的なリソソームの局在におけるV-ATPase a3イソフォームの関与2016

    • 著者名/発表者名
      松元奈緒美、關谷瑞樹、遠山稿二郎、孫(和田)戈虹、和田洋、二井將光、中西(松井)真弓
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-09-26

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公開日: 2018-01-16  

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