2022 年度研究成果報告書

新規カリウム汲み出しポンプによる小胞体カルシウムシグナリング制御機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	20K07258
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分48020:生理学関連
研究機関	富山大学
研究代表者	藤井拓人富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 助教 (50567980)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード	小胞体 / K+ポンプ / カルシウム / 小胞体ストレス
研究成果の概要	本研究では、小胞体に発現する膜輸送タンパク質（ER-ATPase）の生理機能の解明を目的とした。ER-ATPase過剰発現細胞では小胞体のK+輸送活性が有意に増加した。ER-ATPaseノックダウン細胞では小胞体内Ca2+レベルが有意に増加した。ER-ATPaseをノックダウンすることで細胞増殖能が有意に低下し、ER-ATPaseの発現レスキューにより増殖能は有意に回復した。またER-ATPaseノックダウン細胞において小胞体ストレスマーカーであるGRP78の発現が有意に増加した。以上より、ER-ATPaseは小胞体K+ポンプとして機能しており、小胞体Ca2+動態に重要であることが示唆された。
自由記述の分野	細胞生理学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究では、小胞体においてK+ポンプとして機能する膜輸送タンパク質ER-ATPase（仮称）を見出し、小胞体Ca2+動態における生理的役割を明らかにした。本成果は、「新規K+ポンプの関与する小胞体Ca2+シグナリング制御機構」という細胞恒常性維持機構の新規概念につながることが期待される。生命活動における小胞体Ca2+シグナリングの重要性から考えて、本研究の学術的意義および多くの研究分野への普遍的波及効果は高い。またER-ATPaseの機能低下が、様々な病態発症に関与する小胞体ストレスを引き起こすことから、今後の研究により新たな病態発症機構が解明されることが期待される。