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申請者はこれまでに、細胞サイズの巨大リポソーム内に微小リポソームを内包させ、外液からCaイオンを流入させることで、微小リポソーム内の物質を外部に分泌できる人工エキソサイトーシス系を構築した。また同様に、巨大リポソームを用いて外部のナノ粒子を内部に取り込む人工エンドサイトーシス系の構築にも成功した。本研究では、これらの人工系を用いて、脂質組成や系の物理化学的性質とエキソ／エンドサイトーシス活性との相関を明らかにして、さらに特定の標的を取り込むエキソ／エンドサイトーシス系へと発展させることを目的とする。
構築した人工エキソサイトーシス系を用いて、GUV内外の浸透圧差とエキソサイトーシス活性との相関について検討を行った。その結果、GUV内外の浸透圧比（GUV外液の浸透圧/GUV内液の浸透圧）が4.0の時に最もエキソサイトーシス活性が高いことが明らかとなった。次に、巨大リポソーム側と微小リポソーム側で、どちらのホスファチジルセリン（PS）がエキソサイトーシス活性に重要であるか検討を行った。その結果、巨大リポソーム側のPSが重要な役割を果たしていることが示唆された。
上述の結果をふまえて、標的特異的な人工エキソサイトーシス系の構築を試みた。申請者らが開発した人工エキソサイトーシス系は、外液からCaイオンを流入させることでエキソサイトーシス活性を示す。アミロイドβは、Ca透過性のチャネルを形成することが報告されている。そこでGUVに Ca感受性の蛍光色素であるfluo-3を内包させて、アミロイドβ刺激を行うことで、GUV内にCaイオンを流入させることができるかどうか検討を行った。その結果、10uMのアミロイドβで刺激を行うことで、GUV内にCaイオンが流入することを確認できた。今後は、SUVを内包するGUVに対してアミロイドβ刺激を行うことで、エキソサイトーシス活性を確認する予定である。
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