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2019 年度 実施状況報告書

PCSK9によるLDL受容体の細胞内輸送経路変更の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 19K22632
研究機関東北大学

研究代表者

堀内 久徳  東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (90291426)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
キーワードPCSK9 / 低比重リポ蛋白質受容体 / 家族性高コレステロール血症
研究実績の概要

低比重リポ蛋白質(LDL)の受容体(LDLR)の遺伝的欠損は家族性高コレステロール血症(FH)となる。LDLが結合した細胞膜上のLDLRはエンドソームに小胞輸送される。エンドソームでLDLRとLDLは解離し、LDLRは形質膜にリサイクルされ、LDLはリソソームに運ばれ分解される。Proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 (PCSK9)が細胞外でLDLRに結合すると、LDLRがエンドソームから形質膜へリサイクルされず、リソソームへ運ばれ分解される。その結果、LDLR量が減少し、LDLの細胞内取り込み量が減少するため血清LDL値が上昇する。FHの約10%はPCSK9の変異が原因である。また、PCSK9阻害抗体が診療現場で用いられている。臨床的にも重要なPCSK9であるが、LDLR輸送をリサイクル経路からリソソーム経路に変更させる分子機構についてはほとんど不明である。本研究ではこのPCSK9の作用機構を分子レベルで解明することを目的し、以下を進めている。
(1)細胞内発現阻害抗体スクリーニングによる責任分子の同定:細胞内に免疫グロブリンライブラリーを発現させ、PCS9のLDLR減少作用をキャンセルする免役グロブリンを得て、責任因子を同定する計画である。免疫グロブリンライブラリーより特異抗体を得ることが出来、このライブラリーが非常に良くワークする確証を得た。現在、細胞内発現の条件を検討中である。
(2)LDLR結合蛋白質の解析:報告されているLDLR結合分子の中にはLDLRのリサイクルに重要ないくつかの分子も含まれている。ゲノム編集によりそれらの遺伝子欠損細胞を作製し、PCSK9のLDLRのリソソーム輸送に対する効果を解析する。減弱していればPCSK9の効果を担っている可能性がある。いくつかの候補分子の欠失細胞をほぼ完成させた。

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

本年度、いくつかの進展があった。そのまま研究を進め、最終年度である2020年度に研究を完成させたいと考えている。

今後の研究の推進方策

免役グロブリンの発現条件を整え、細胞内発現阻害スクリーニングにって責任分子を同定する。また、LDL受容体結合蛋白質のKO細胞をさらに多く作成し、PCSK9機能を評価し、PCSK9の機能を担う責任分子を同定する。

次年度使用額が生じた理由

2019年度、初年度に研究を大きく進めたかったので、多額を配分していただいた。そのため、約50万円の残高が生じた。この研究費は2020年度の研究に用いる(主として物品費)。

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公開日: 2021-01-27  

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