| 研究実績の概要 |
膜動現象の作動には、形質膜や細胞内小胞器官膜の適所における細胞膜イノシトール含有グリセロールリン脂質ホスホイノシタイド(PI)の産生が必要である。PIのイノシトール環3 位をリン酸化酵素PI3KファミリーはI型～III型の3クラスが存在し、最も研究の進んでいるI型 PI3KはPI(3,4,5)P3を産生して細胞遊走、貪食作用、飲作用や細胞増殖シグナル産生に関与し、III型 PI3K (Vps34) はPI(3)Pを産生してオートファジーを制御する。一方、II型 PI3Kの機能は申請者のグループがII型α酵素(PI3K-C2α)KOマウスの表現型(血管形成の著しい障害による胎生致死)を報告するまで不明であった(Nature Med. 2012)。内皮細胞において、PI3K-C2αは主としてPI(3,4)P2を産生してVEGF、TGFβやS1Pなど血管形成因子受容体のエンドサイトーシスとその後の細胞内小胞での受容体シグナリングに必要であることを明らかにした(J Biol Chem. 2013, 2015)。
本研究では、血管内皮細胞をモデルとしTGFβ刺激により誘導される各種PIのレベルを、PI特異的蛍光プローブに結合するタンパクドメイン発現ベクターを用いた共焦点蛍光顕微鏡下のリアルタイム単細胞イメージング法により、1)各PIレベルの変化、2)PIレベルが変化を示す細胞内局在部位、3)PI代謝を調節するPIホスファターゼ及びキナーゼを明らかにした。
本研究で得られた成果は、受容体内在化の詳細な分子機構の解明及び生体レベルにおける生理的機能への影響、延いては脂質代謝異常が起因する疾患発症メカニズム解析の重要な知見となる。
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