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2019 年度 実施状況報告書

カルシウム依存性に起こる細胞内ホスファチジルセリンの分布変化

研究課題

研究課題/領域番号 19K07265
研究機関順天堂大学

研究代表者

辻 琢磨  順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任助教 (40725628)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードホスファチジルセリン / スクランブラーゼ / 小胞体 / 電子顕微鏡 / 凍結割断レプリカ法
研究実績の概要

細胞膜におけるホスファチジルセリン(PS)分布の変化がアポトーシス細胞の除去や血液凝固、筋管形成などに重要な役割を果たすことが明らかになってきた。私達は新規に開発した透過型電子顕微鏡を用いたPS局在解析法により、哺乳類細胞の小胞体膜が細胞膜と同様のPS非対称性分布を有し、細胞内カルシウムの上昇により非対称性分布から対称性分布に近づくこと、同時に内・外両核膜の脂質二重層でPS密度が著しく上昇することを見出した。本年度は小胞体・核膜のPS分布変化を引き起こす分子機構を明らかにすることを目的とした。
細胞膜のカルシウム依存性スクランブラーゼTMEM16Fと同じファミリーに属し、小胞体・核膜に局在するTMEM16EとTMEM16Kに注目し、マウス胎仔線維芽(MEF)細胞で高発現しているTMEM16Kが小胞体・核膜のPS分布変化に関与しているかどうかについて検討した。Crisper/Cas9法でTMEM16KノックアウトMEF細胞を作製し、カルシウム依存性PS分布変化の程度を調べたところ、野生型よりも分布変化が減弱していることがわかった。またTMEM16KノックアウトMEF細胞にFlagタグを付与したTMEM16Kを安定発現させ、同様の解析を行ったところ、野生型同様に小胞体・核膜PS分布変化が見られた。これらの結果から、MEF細胞の小胞体・核膜PS分布変化はTMEM16Kに依存して起こることが明らかになった。

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

出芽酵母、哺乳類細胞オルガネラ膜のホスファチジルセリン分布、TMEM16K依存的なホスファチジルセリン分布変化についての論文をPNAS誌に発表した。

今後の研究の推進方策

当初の計画通り、TMEM16K同様に細胞内に局在するTMEM16Eの機能、また小胞体・核膜でホスファチジルセリン分布が変化することの生理的な意味を調べる。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Center for Molecular Biology/Heidelberg University(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Center for Molecular Biology/Heidelberg University
  • [雑誌論文] Predominant localization of phosphatidylserine at the cytoplasmic leaflet of the ER, and its TMEM16K-dependent redistribution2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Takuma、Cheng Jinglei、Tatematsu Tsuyako、Ebata Aoi、Kamikawa Hiroki、Fujita Akikazu、Gyobu Sayuri、Segawa Katsumori、Arai Hiroyuki、Taguchi Tomohiko、Nagata Shigekazu、Fujimoto Toyoshi
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 116 ページ: 13368~13373

    • DOI

      https://doi.org/10.1073/pnas.1822025116

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ESCRT machinery mediates selective microautophagy of endoplasmic reticulum in yeast2019

    • 著者名/発表者名
      Schafer Jasmin A、Schessner Julia P、Bircham Peter W、Tsuji Takuma、Funaya Charlotta、Pajonk Oliver、Schaeff Katharina、Ruffini Giulia、Papagiannidis Dimitrios、Knop Michael、Fujimoto Toyoshi、Schuck Sebastian
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: 39 ページ: e102586

    • DOI

      https://doi.org/10.15252/embj.2019102586

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A method to selectively internalise submicrometer boron carbide particles into cancer cells using surface transferrin conjugation for developing a new boron neutron capture therapy agent2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Takuma、Yoshitomi Hiroshi、Ishikawa Yoshie、Koshizaki Naoto、Suzuki Motoshi、Usukura Jiro
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Nanoscience

      巻: 15 ページ: 1~11

    • DOI

      https://doi.org/10.1080/17458080.2019.1692178

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 形質膜のホスファチジルセリンとカベオラ2020

    • 著者名/発表者名
      辻琢磨、藤本豊士
    • 学会等名
      第125回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • [学会発表] Ca2+-dependent phosphatidylserine redistribution in the ER2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuji T, Cheng J, Tatematsu T, Ebata A, Kamikawa H, Taguchi T, Fujimoto T
    • 学会等名
      60th International Conference on the Bioscience of Lipids
    • 国際学会
  • [図書] 脂質解析ハンドブック 脂質を解析する技術 電子顕微鏡を用いた観察2019

    • 著者名/発表者名
      辻琢磨、藤本豊士
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      978-4-7581-2241-2

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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