Membrane trafficking of PD-L1 which is regulated by CUL3-BTBP

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K09320
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 谷田 諭史 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 講師 (30528782)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 日吉 裕美 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 助教 (10406530) [Withdrawn] ; 前川 大志 愛媛大学, プロテオサイエンスセンター, 助教 (10771917) ; 城 卓志 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 名誉教授 (30231369)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: Cullin3 / 細胞内膜輸送メカニズム / ANKFY1

Outline of Annual Research Achievements

癌細胞膜蛋白質であるprogrammed death-ligand(PD-L)1とT細胞膜に発現するprogrammed death（PD)との結合が、T細胞の細胞傷害作用を抑制することにより、癌の免疫逃避機序に重要な役割を果たす。本件中ではCullin3(CUL3)-BTB結合タンパク質（BTBP)が programmed death-ligand(PD-L)1の発現制御に関与するメカニズムを解明することを目的としており、まず「細胞内膜輸送を制御するCUL3のパートナーBTBPの同定」について研究を行った。細胞内膜輸送の制御の検討を行うにあたり、細胞内膜輸送経路を可視化する系の構築を試みた。蛍光標識したタンパク質マーカーを用いることにより、細胞内膜輸送経路の可視化による解析が可能となる。最初に胃癌細胞株（NUGC3)において細胞内膜輸送経路を可視化する系を構築することができた。この系を使ってCullin3は、integrin β1の細胞膜への輸送制御することを見出した。さらに、integrin β1の細胞膜への輸送制御するメカニズムに関わるBTB結合タンパク質の同定を試みた。これまで報告によりCullin3の結合するBTB結合タンパク質は、183個が知られている。そのうちの173種のBTB結合タンパク質のsiRNAオリゴヌクレオチドを準備し、173種のBTB結合タンパク質を一つずつ欠失させ、integrin β1の細胞膜への輸送制御の直接関わるBTB結合タンパク質をスクリーニングし、ANKFY1が、Cullin3に結合するBTB結合タンパク質だと同定することが出来た。今後PD-L1細胞内膜輸送の制御の検討に上記の分子メカニズムが関与していくかを検討していく。