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2023 年度 実績報告書

粘性からみた細胞内液滴の分子・形態解析

研究課題

研究課題/領域番号 23H02660
配分区分補助金
研究機関福島県立医科大学

研究代表者

和栗 聡  福島県立医科大学, 医学部, 教授 (30244908)

研究分担者 田村 直輝  福島県立医科大学, 医学部, 講師 (70745992)
鈴木 倫毅  福島県立医科大学, 医学部, 助教 (80456649)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
キーワードp62 / SQSTM1 / CLEM / 粘性 / 蛍光寿命
研究実績の概要

p62液滴の微小粘性測定技術を確立する目的で、粘性プローブを付加したp62タンパク質を細胞に発現させ、高浸透圧ストレス負荷による粘性の変化を蛍光寿命顕微鏡で測定した。まずこのプローブをHaloタンパク質に付加して細胞質に発現させたところ、培地の高浸透圧度に応じて蛍光寿命が延長する(粘性が増す)ことを確認した。次にp62にHaloタンパク質を付加したものを発現させて調べたところ、高浸透圧ストレス下(0.2~0.4Mショ糖)で形成されたp62液滴では、逆に蛍光寿命が短縮した(粘性が低い)。また、この時形成されるp62液滴をCLEM法で調べたところ、p62フィラメントからなる均質な構造で、その辺縁にはしばしば電子密度の高い隔離膜を伴っていた。このことは、液-液相分離で生じるp62液滴内ではp62タンパク質周囲の微小粘性が低いことを示す。しかし、この結果はp62タンパク質内のプローブ位置によるアーティファクトの可能性も否定できない。次年度は、別の液滴として知られるストレス顆粒に局在するG3BP1、およびp62液滴の成分であるKEAP1などのクライアントタンパク質に粘性プローブを付加して実験を行う予定である。
液滴から凝集体への変化を検出し得るタンパク質の探索を目的として、比較的強い高浸透圧ストレス(0.8 Mショ糖添加)下で特異的に不溶性画分に集積する分子を質量分析計により解析し、候補分子リストを得た。現在、それら候補分子の局在や発現解析実験を行っている。
ATG9A欠損細胞で認められるSTING陽性顆粒はp62陽性であり、この顆粒をCLEM法で解析したところ、STING小胞の集合体であることを見出した。

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

粘性プローブの有効性を確認した上で、実際にp62液滴の微小粘性の測定技術とCLEM法を確立できたため。

今後の研究の推進方策

1)粘性プローブをp62以外のタンパク質に応用する。具体的には、別の液滴として知られるストレス顆粒に局在するG3BP1、およびp62液滴に関してはその成分であるKEAP1などのクライアントタンパク質にプローブを付加して微小粘性の測定を行う。
2)p62液滴の粘性と隔離膜、および他の液滴分子との関係について、遺伝子改変した培養細胞を用いて調べる。
3)質量分析で得られた、比較的強い高浸透圧ストレス(0.8 Mショ糖添加)下で特異的に不溶性画分に集積する候補分子の解析を引き続き行う。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] ATG9A supports Chlamydia trachomatis infection via autophagy-independent mechanisms2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Michitaka、Funakoshi Tomoko、Kumagai Keigo、Komatsu Masaaki、Waguri Satoshi
    • 雑誌名

      Microbiology Spectrum

      巻: 11 ページ: ー

    • DOI

      10.1128/spectrum.02774-23

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phosphorylation of phase‐separated p62 bodies by ULK1 activates a redox‐independent stress response2023

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Ryo、Noshiro Daisuke、Morishita Hideaki、Takada Shuhei、Kageyama Shun、Fujioka Yuko、Funakoshi Tomoko、Komatsu‐Hirota Satoko、Arai Ritsuko、Ryzhii Elena、Abe Manabu、Koga Tomoaki、Motohashi Hozumi、Nakao Mitsuyoshi、Sakimura Kenji、Horii Arata、Waguri Satoshi、Ichimura Yoshinobu、Noda Nobuo N、Komatsu Masaaki
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: 42 ページ: ー

    • DOI

      10.15252/embj.2022113349

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Integrated proteomics identifies p62-dependent selective autophagy of the supramolecular vault complex2023

    • 著者名/発表者名
      Kurusu Reo、Fujimoto Yuki、Morishita Hideaki、Noshiro Daisuke、Takada Shuhei、Yamano Koji、Tanaka Hideaki、Arai Ritsuko、Kageyama Shun、Funakoshi Tomoko、Komatsu-Hirota Satoko、Taka Hikari、Kazuno Saiko、Miura Yoshiki、Koike Masato、Wakai Toshifumi、Waguri Satoshi、Noda Nobuo N.、Komatsu Masaaki
    • 雑誌名

      Developmental Cell

      巻: 58 ページ: 1189~1205.e11

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2023.04.015

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 高浸透圧ストレスの強度に依存したp62顆粒の性状変化の解明2024

    • 著者名/発表者名
      田村 直輝、和栗 聡
    • 学会等名
      第129回 日本解剖学会 全国学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] 高浸透圧ストレス下で形成されるp62 bodyの解明2024

    • 著者名/発表者名
      田村 直輝、和栗 聡
    • 学会等名
      2024年度 日本農芸化学会大会
  • [学会発表] ピースミールマイトファジーの微細形態解析 ー小胞体に繋がる隔離膜はミトコンドリア表面に密着する2024

    • 著者名/発表者名
      和栗 聡、荒井 律子、山下 俊一、Benjamin Padman、Gediminas Gervinskas、Michael Lazarou、神吉智丈
    • 学会等名
      第129回 日本解剖学会 全国学術集会
  • [学会発表] 顕微科学から迫る細胞内分解最先端2023

    • 著者名/発表者名
      和栗 聡
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第66回シンポジウム
    • 招待講演
  • [備考] 福島県立医科大学 解剖・組織学講座

    • URL

      https://www.fmu.ac.jp/home/anatomy2/

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公開日: 2024-12-25  

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