研究課題
哺乳動物は、多種の高度に分化した細胞により構築されている。これらの細胞は形態・機能がそれぞれ特殊に分化し、その細胞に託された機能を協調して遂行することによって、高等生物が示す高次の個体機能を実現している。エンドソーム・リソソーム系のオルガネラは、これらの分化形質の発現に直接的に関与する。ゴルジ装置，エンドソーム，リソソームあるいは液胞などエンドソーム・リソソーム系オルガネラは、段階的により低い内腔のpHを形成・維持する。本年度は、これらの酸性オルガネラの形態形成に必須な役割をもつmVam2およびRab7タンパク質を欠損させて変異マウスを作製し、酸性オルガネラの初期発生おける役割を解析した。その結果、マウスの初期発生で胚組織のパターンが形成されるには、リソソームでの分解が必要であることを明らかにしました。酸性オルガネラリソソームの欠損細胞では、シグナル伝達のひとつ、BMPシグナルのOFFができなくなることが明らかとなった。変異マウスは胚組織のBMP活性の空間パターンを制御できなくなり、異常な形態をもつ表現系を示した。これらの結果は、リソソームによる分解が情報伝達の制御に積極的にはたらくことを組織のレベルで明らかにしたものである。
2: おおむね順調に進展している
目的を概ね達成できており、研究結果を以下をはじめとする複数の論文に発表した。1)Dynamic visualization of RANKL and Th17-mediated functional controlof multinucleate osteoclast function in vivo. J. Clin. Investi. 2013 123:8662) Microautophagyin visceral endoderm is essential for mouse early development. Autophagy 2013 9:252 3) Critical roles of type III phosphatidylinositol phosphate kinase in murine embryonic visceral endoderm and adult intestine. Proc.Natl.Acad.Sci.USA 2013 110:17264) SNAP-23regulates phagosome formation and maturation in macrophages. Mol.Biol.Cell 2012 23:48495) Delivery of endosomes to lysosomes via microautophagy in the visceral endoderm of mouse embryos. Nat. Commun. 3:1072 doi:10.1038/ncomms2074 2012
「膜融合に関与する膜内在性ドメインのサブユニットの機能」、「SNAREなど他の膜輸送に関わる分子との相互作用」などの疑問を明らかにすべく、以下の計画と方法によって研究を進める。１．貯留小胞や分泌性リソソームに特異的に局在するa3サブユニット・イソフォームに着目し、GFPタグを導入したノックインマウスを利用した初代培養細胞を用いて、V-ATPaseの局在および活性変化を調べる。さらに、開口分泌を指標に、プロトン勾配や膜輸送・融合に関わる分子の影響を解析する。２．マウスの破骨細胞、インスリン分泌β細胞の系とsiRNA発現系と組みあわせ、全反射傾向顕微鏡で観察することにより、膜輸送、特に膜融合のステップに関与するV-ATPase膜内在性ドメインの他イソフォームを同定する。
人件費：本研究を遂行するに当たって、研究室職員が研究計画全般を行うため、また、研究室配属の学生も戦力になるので、研究支援者の雇用を考えていない。研究成果を国内、国外の研究者と交流・議論をすべく、旅費に計上することも考えている。
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Journal of Clinical Investigation
巻: 123 ページ: 866–873
Autophagy
巻: 9 ページ: 252-254
Nat. Commun.
巻: 3 ページ: 1072
doi:10.1038/ncomms2069
Proc. Natl. Acad. Sci. USA
巻: 110 ページ: 1726-1731
Dev.Cell
巻: 6 ページ: 1163-1175
Mol.Biol. Cell
巻: 23 ページ: 4849-4863
http://research-db.dwc.doshisha.ac.jp/rd/html/japanese/researchersHtml/2704/2704_Researcher.html
