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2017 年度 実施状況報告書

一次繊毛由来細胞外小胞(pc-ECV)の生理機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K07381
研究機関浜松医科大学

研究代表者

池上 浩司  浜松医科大学, 医学部, 准教授 (20399687)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード細胞外小胞 / エクソソーム / 繊毛
研究実績の概要

マウス腎臓髄質内集合管上皮由来の細胞株を用い,CRISPR/Cas9によるゲノム編集を介した複数の遺伝子破壊株を作成した。作成した遺伝子破壊株の培養上清から超遠心法により細胞外小胞を沈殿濃縮し,一次繊毛に局在するArl13b,Ift88を指標に培地中に放出されて一次繊毛由来細胞外小胞の量を解析した。解析の結果,遺伝子破壊によって一次繊毛由来細胞外小胞の放出が顕著に阻害されるものが一つ見つかった。また,遺伝子破壊によって一次繊毛由来細胞外小胞の放出が促進されるもの一つを発見した。以上の結果より,一次繊毛由来細胞外小胞の放出に強く寄与しているタンパク質と,逆に放出を抑制する分子をそれぞれ一つずつ同定することに成功した。
これらの発見は,新しい細胞間コミュニケーションツールとしての一次繊毛由来細胞外小胞の生理学的機能を解明することを目的とする本研究にとって,大きな基礎となる重要な成果である。また,本研究に限らず,一次繊毛由来細胞外小胞の放出を正と負に制御する分子が同時に発見されたことは,繊毛研究,細胞外小胞研究,これら二つの研究領域,さらには細胞生物学の研究界に大きな基礎的知見を与える点で大きな意義を持つ。

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

当初計画どおり,一次繊毛由来細胞外小胞の放出に寄与する分子を特定できた。くわえて,一次繊毛由来細胞外小胞の放出を抑制する分子を同定できた点は当初計画以上の成果である。

今後の研究の推進方策

平成29年度に作出した一次繊毛由来細胞外小胞の放出が阻害される遺伝子破壊株を用いて,細胞外小胞の比較プロテオミクスを行い,一次繊毛由来細胞外小胞に含まれる,とりわけ小胞の表面に局在し抗体により認識可能なタンパク質を同定する。
一次繊毛由来細胞外小胞の放出が阻害された細胞の形態,分裂速度,接触阻害効果,移動能など,各種細胞挙動を解析し,ここに精製濃縮した一次繊毛由来細胞外小胞を投与し,それら各種細胞挙動に対する一次繊毛由来細胞外小胞の効果,すなわち生理学的機能を明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

今年度はほぼ計画通りに研究費を使用した。ただし,予想外に研究が順調に進んで消耗品費などの支出が抑えられたことと,平成30年度からの新所属先(広島大学)への移動準備などで年度末に研究活動を停止したことにより,若干の次年度使用額が生じた。翌年度分(平成30年度分)の助成金と合わせた直接経費1,452,901円の使用計画はおおよそ下記のとおりである。
物品費:1,102,901円,旅費:150,000円,人件費・謝金:100,000円,その他:100,000円。研究実施場所の変更に伴い,物品費を多く計上している。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 繊毛由来小胞に特異的なタンパク質をいかにして捉えるか2018

    • 著者名/発表者名
      池上浩司、瀬藤光利
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 36 ページ: 968-969

  • [雑誌論文] 線毛運動と機能の制御メカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      池上浩司、瀬藤光利
    • 雑誌名

      呼吸器内科

      巻: 31 ページ: 481-486

  • [学会発表] 線毛軸糸の翻訳後修飾変化による粘液線毛機能制御2018

    • 著者名/発表者名
      池上浩司
    • 学会等名
      第44回難治性気道疾患研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体膜マイクロドメインとしての一次線毛とその動態2018

    • 著者名/発表者名
      池上浩司、瀬藤光利
    • 学会等名
      第123回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • [学会発表] 細胞外小胞放出器官として機能しうる一次繊毛2017

    • 著者名/発表者名
      池上浩司
    • 学会等名
      第69回日本細胞生物学会大会
  • [学会発表] Lipoquality-mediated regulation of primary cilia dynamics2017

    • 著者名/発表者名
      Ikegami K, Setou M
    • 学会等名
      International Symposium on Imaging Frontier 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] 超解像イメージングで観る線毛の形態と動態2017

    • 著者名/発表者名
      池上浩司、瀬藤光利
    • 学会等名
      第49回日本臨床分子形態学会総会・学術集会
  • [学会発表] 一次繊毛由来細胞外小胞について考える2017

    • 著者名/発表者名
      池上浩司
    • 学会等名
      第8回繊毛研究会

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公開日: 2018-12-17  

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