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2022 年度 実施状況報告書

Lysosomal exocytosisを介した細胞の酸性環境適応機構

研究課題

研究課題/領域番号 20K07312
研究機関京都大学

研究代表者

船戸 洋佑  京都大学, 工学研究科, 准教授 (60505775)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワードPRL / 酸性環境適応 / がん悪性化 / lysosomal exocytosis
研究実績の概要

本研究は細胞が環境pHの変動、特に腫瘍内で見られる酸性化に適応する仕組み、およびその医学生物学的意義を解明するものである。これまでにがん悪性化のドライバー分子PRLの高発現細胞で見られる環境pH応答性の変化を利用したゲノムワイドなスクリーニングから、候補遺伝子を同定してきた。2022年度は特にその中でもスコアが高かった遺伝子にフォーカスして、その遺伝子破壊株の作成とその評価を行った。その中にはPRLによる酸性環境適応がほぼ完全に消失するものも含まれており、また新たな酸性環境適応に関わる分子を見つけることができている。またPRLによる酸性環境適応の原因と見つけているlysosomal exocytosisについてもリソソーム膜のマーカー分子LAMPの細胞膜への露出度合いをFACSで調べたり、リソソーム中の酵素b-hexosaminidaseの培地中放出などを測定することによって評価した結果、やはりPRLによる誘導を消失できていた。またPRLによるリソソームからと思われるカルシウム放出も消失していた。このことからこれらの新規分子についてはPRLによるlysosomal exocytosisおよび酸性環境適応に必要な分子と考えられ、今後さらに細かく解析してゆく予定である。すでに特異的抗体の作成や、がん細胞での遺伝子破壊株の作成も行っており、内在性蛋白質の局在等の解析や、腫瘍形成能への評価なども含めた詳細な解析を実施することで、当該分子が酸性環境適応に関わる仕組みとその重要性を明らかにできると考えられる。

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

予定通り酸性環境適応およびlysosomal exocytosisに関わる新規分子を同定し、その重要性についても一定レベルですでに明らかにできている。

今後の研究の推進方策

作製した特異的抗体を用いて当該分子の局在やそこで果たす役割について調べるほか、免疫沈降法による結合分子解析等も実施する。またがん細胞株での当該分子の破壊株も作成しており、免疫不全マウスに移植することで腫瘍形成能に当該分子の破壊が与える影響についても明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

新たに酸性環境についてその重要性を発見した遺伝子については、その詳細を解析することが極めて重要であり、その解析を今後これまでの予定を変更してでも行うことが重要であると判断したため。当該実験に必要な試薬およびマウスの飼育代等に使用する予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] PRL stimulates mitotic errors by suppressing kinetochore-localized activation of AMPK during mitosis2022

    • 著者名/発表者名
      Ryu Kajung、Yoshida Atsushi、Funato Yosuke、Yamazaki Daisuke、Miki Hiroaki
    • 雑誌名

      Cell Structure and Function

      巻: 47 ページ: 75~87

    • DOI

      10.1247/csf.22034

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phosphatase‐independent role of phosphatase of regenerating liver in cancer progression2022

    • 著者名/発表者名
      Funato Yosuke、Hashizume Osamu、Miki Hiroaki
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 114 ページ: 25~33

    • DOI

      10.1111/cas.15625

    • 査読あり
  • [学会発表] pHが織りなすがん生物学2023

    • 著者名/発表者名
      船戸洋佑, 橋爪脩, 三木裕明
    • 学会等名
      日本生理学会第100回記念大会
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] pH/CO2 がもたらした有機物創成と生命の pH 適応戦略2022

    • 著者名/発表者名
      高橋重成, 船戸洋佑
    • 学会等名
      pH/CO2が支える地球上の生命
    • 招待講演
  • [学会発表] 上皮膜上のMg2+排出分子CNNMの阻害を介した腫瘍内酸性環境への適応機構2022

    • 著者名/発表者名
      船戸洋佑、橋爪脩、三木裕明
    • 学会等名
      2022年度生理研研究会「上皮膜輸送と細胞極性形成機構の統合的理解を目指して」
    • 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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