カチオン化タンパク質の細胞導入経路の調査

本研究は申請者が開発してきた「タンパク質を化学修飾によりカチオン化することで生きた細胞内に導入する技術」において詳細が明らかになっていない導入原理を解明することを目的としている。初年度は、各種エンドサイトーシス阻害剤で処理した細胞に対する導入効率を調べることでカチオン化タンパク質の導入経路を調べた結果、クラスリンエンドサイトーシスが重要であることが分かった。2年目はカチオン化タンパク質の導入に関わる細胞表面タンパク質を明らかにすることを目標に研究を行った。その結果、プロテオグリカンを構成するタンパク質の一つであるSyndecan-4とのかかわりが浮上した。siRNAを用いてSyndecan-4の発現が低下細胞にカチオン化タンパク質を導入したところ、その導入効率が低下するという結果が得られた。このことから、カチオン化タンパク質の細胞導入にSyndecan-4が関わっていることが考えられる。Syndecan-4はクラスリンエンドサイトーシスとの関係性も報告されていることから、初年度絞ったカチオン化タンパク質の導入経路との繋がりが考えられる。カチオン化タンパク質の導入条件として培地への血清添加が必須だということも今年の研究からわかっており、血清中のサイトカイン等がSyndecanに集積されてレセプターに結合することでクラスリンエンドサイトーシスが誘導され、共にSyndecan-4に結合していたカチオン化タンパク質が細胞名に取り込まれるのではないかと考察している。

本研究は申請者が開発してきた「タンパク質を化学修飾によりカチオン化することで生きた細胞内に導入する技術」において詳細が明らかになっていない導入原理を解明することを目的としている。初年度は、各種エンドサイトーシス阻害剤で処理した細胞に対する導入効率を調べることでカチオン化タンパク質の導入経路を調べた結果、クラスリンエンドサイトーシスが重要であることが分かった。2年目はカチオン化タンパク質の導入に関わる細胞表面タンパク質を明らかにすることを目標に研究を行った。その結果、プロテオグリカンを構成するタンパク質の一つであるSyndecan-4とのかかわりが浮上した。siRNAを用いてSyndecan-4の発現が低下細胞にカチオン化タンパク質を導入したところ、その導入効率が低下するという結果が得られた。このことから、カチオン化タンパク質の細胞導入にSyndecan-4が関わっていることが考えられる。Syndecan-4はクラスリンエンドサイトーシスとの関係性も報告されていることから、初年度絞ったカチオン化タンパク質の導入経路との繋がりが考えられる。カチオン化タンパク質の導入条件として培地への血清添加が必須だということも今年の研究からわかっており、血清中のサイトカイン等がSyndecanに集積されてレセプターに結合することでクラスリンエンドサイトーシスが誘導され、共にSyndecan-4に結合していたカチオン化タンパク質が細胞名に取り込まれるのではないかと考察している。