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2021 年度 実績報告書

CRISPRスクリーニングによる細胞膜脂質とイオンチャネルの機能連関の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K16075
研究機関京都大学

研究代表者

土谷 正樹  京都大学, 工学研究科, 助教 (00837338)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードCRISPRスクリーニング / TMEM30A / ホスファチジルコリン
研究実績の概要

本年度は、アジド基を導入したコリンを出発物質として生合成されるアジド含有ホスファチジルコリン(PC)の細胞内分布を制御する遺伝子を探索した。ヒトのゲノムスケールCRISPR-KOライブラリーを発現するK562細胞を用いて、オルガネラレベルで空間的に異なる膜領域でPCを蛍光標識した。小胞体・ゴルジ体のPC量に対して形質膜PC量が減少した変異細胞をフローサイトメトリーによって選抜した。次世代シーケンサーによる解析および個別の遺伝子のCRISPR-KOの再解析を通じて、スクリーニングの表現型を示す遺伝子を同定した。解析の結果、形質膜のリン脂質分布の維持に重要なリン脂質フリッパーゼのサブユニットをコードするTMEM30A(CDC50A)が形質膜外層のPC量の維持に必要な遺伝子であることが分かった。同位体標識したPCの質量分析や、形質膜外層に局在する内在性のPCの解析によって、TMEM30Aが欠損しても、PCの生合成や形質膜全体(内層・外層)へのPC供給は損なわれていなかったことが分かった。本研究の結果より、形質膜の内層から外層へのPCの転移反応にTMEM30Aが寄与している新たな役割が示唆された。このTMEM30Aによる形質膜の内層・外層間のPC分布制御はイオンチャネルを含む形質膜局在型膜タンパク質の機能・構造の維持に関与する可能性があり、この詳細を今後明らかにするには更なる研究が必要である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Organelle-selective click labeling coupled with flow cytometry allows high-throughput CRISPR screening of genes involved in phosphatidylcholine metabolism2022

    • 著者名/発表者名
      Masaki Tsuchiya, Nobuhiko Tachibana, Kohjiro Nagao, Tomonori Tamura, Itaru Hamachi
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1101/2022.04.18.488621

  • [学会発表] オルガネラ選択的脂質ラベリングの新展開(1):遺伝子スクリーニングへの展開2022

    • 著者名/発表者名
      土谷 正樹、浜地 格
    • 学会等名
      日本化学会 第102春季年会
  • [学会発表] クリックケミストリーを駆使したフローサイトメトリー(click-FC)による生細胞内での脂質代 謝動態の高速解析:脂質制御遺伝子の探索に向けた CRISPR スクリーニングへの応用2021

    • 著者名/発表者名
      土谷 正樹、浜地 格
    • 学会等名
      第63回 日本脂質生化学会

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公開日: 2022-12-28  

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