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2020 年度 実施状況報告書

病原性小胞の抑制を目指したインテグリン含有小胞の制御機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K07331
研究機関関西医科大学

研究代表者

近藤 直幸  関西医科大学, 医学部, 助教 (30570840)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワードインテグリン / 小胞輸送 / LFA-1 / 質量分析 / ウイルス / 超解像イメージング
研究実績の概要

本研究では, インテグリン (ITG)を含む小胞の生成・輸送機構に注目し,その制御因子群が形質膜輸送を介して接着のアヴィディティの調整に寄与するのか, または排出経路を介してEVsの放出に寄与するのかを明らかにし, EVs放出―形質膜輸送経路のバランスの維持機構とその破綻の機能的帰結を解明することを目的とする. そこで2020年度はその達成のための実験系の確立を進めた.
Nano-LCシステムとMALDI-TOF/TOF質量分析計を用いて, ペプチド混合物を疎水性カラムで分離・スポット・結晶化しMS, MS/MS測定を自動的に行う実験系を確立し, 得られたデータをProteinPilotソフトウェアで解析することによりペプチド配列を含むタンパク質を網羅的に同定するストリームラインの構築に成功した. この系と大腸菌由来コントロールペプチドライブラリーを用いて解析を行ったところ約150種類のタンパク質が同定されることを確認した. ITG相互作用因子群の同定にこの系を応用する目的で, タグ化したITGを排他的に発現するリンパ球株を樹立し, 細胞接着能が保持されていることを確認した. 抗タグ抗体を用いた免疫沈降によりITG複合体を精製しトリプシンによる酵素消化後, 上述のNano-LC, MALDI-TOF/TOF, ProteinPilotの系を用いて測定・解析を行ったところ, 既知の相互作用因子を含む約100種類のタンパク質の同定に成功した. 今後この系と, 確立中である小胞を精製する実験系を組み合わせることによりITG小胞特異的因子の同定を進める.
またITG含小胞の可視化に関して, 蛍光標識化ITGと超解像スピニングディスク型共焦点顕微鏡Dragonflyを用いて細胞内ITG小胞の高い空間分解能での可視化に成功した. 現在長期ライブイメージングを達成するための条件検討を進めている.

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

目標の達成に必要である種々の実験系の確立に成功し, 細胞内のITG相互作用因子の同定とITG小胞の細胞内での可視化にも成功している. 今後,小胞精製方法等の系の検討・最適化を行えば目標の達成へ大きく近づくため,総じておおむね順調に進展していると考えられる.

今後の研究の推進方策

今後, 上記で確立した質量分析を用いた実験系をITG小胞含有因子の解析に応用するために, 細胞内小胞/細胞外小胞の単離法の確立を目指して種々の実験を計画している.
細胞内小胞に関してはスピンカラムを用いた種々の小胞単離法を検討し,小胞画分の種々のマーカーを用いて精製度を比較検討しながら進める. 細胞外小胞に関しては特異的マーカー分子であるPhosphatidylserinと金属イオン依存的に特異的に結合するTim4を結合させたビーズを用いて精製する. この系を用いてテトラスパニン等の既知のマーカー陽性の細胞外小胞が得られることはリンパ球株を用いた実験から確認しており, 本研究で樹立した細胞に使用可能かを検証する段階にある.
また, ITG小胞の長期ライブイメージングについては光安定性の高い蛍光物質を導入し, 低い照射出力で十分な輝度の得られる条件を検討することで改善を進める.
加えて, 今回超解像イメージングを用いて明確に可視化できたITG小胞に対して, 種々の小胞輸送関連因子の抗体を用いて染色することでITG小胞の実体を既存の小胞輸送制御機構の観点からも特徴づけることを目指す.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Combination therapy with lenvatinib and radiation significantly inhibits thyroid cancer growth by uptake of tyrosine kinase inhibitor2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Kensuke、Iwai Hiroshi、Utsunomiya Keita、Kono Yumiko、Kobayashi Yoshiki、Van Bui Dan、Sawada Shunsuke、Yun Yasutaka、Mitani Akitoshi、Kondo Naoyuki、Katano Tayo、Tanigawa Noboru、Akama Tomoya、Kanda Akira
    • 雑誌名

      Experimental Cell Research

      巻: 398 ページ: 112390~112390

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2020.112390

    • 査読あり
  • [雑誌論文] MST1/2 Balance Immune Activation and Tolerance by Orchestrating Adhesion, Transcription, and Organelle Dynamics in Lymphocytes2020

    • 著者名/発表者名
      Ueda Yoshihiro、Kondo Naoyuki、Kinashi Tatsuo
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 11 ページ: 733~733

    • DOI

      10.3389/fimmu.2020.00733

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] インテグリンによる細胞接着を介した免疫調節機構の解明と応用2021

    • 著者名/発表者名
      木梨達雄, 植田祥啓, 上岡裕治, 近藤直幸, 池田幸樹
    • 学会等名
      私立大学研究ブランディング事業シンポジウム
  • [学会発表] Rap1/Talin-1/Kindlin-3を内包する新規ポジティブフィードバック回路によるインテグリン活性化の離散的制御2020

    • 著者名/発表者名
      近藤直幸, 植田祥啓, 木梨達雄
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 「構造解析コンソーシアム」の確立による分子に基づいた橋渡し研究の推進2020

    • 著者名/発表者名
      近藤直幸, 片野泰代, 赤間智也, 寿野良二, 池田幸樹, 鈴木健介, 富山尚, 神田晃, 八木正夫, 岩井大
    • 学会等名
      関西医科大学第4回学術祭
  • [学会発表] 病原性小胞の制御を目指したインテグリン含有小胞の制御機構と生理学的意義の解明2020

    • 著者名/発表者名
      近藤直幸
    • 学会等名
      関西医科大学第4回学術祭

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公開日: 2021-12-27  

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