細胞外小胞への選択的・効率的なタンパク質輸送系構築

构建选择性高效的细胞外囊泡蛋白质转运系统

• 批准号: 21K05385
• 负责人: 柴田 俊生
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05385/
• 关键词: N-ミリストイル化; S-パルミトイル化; 脂質修飾; 細胞外小胞; エクソソーム; EV; トランスグルタミナーゼ

本研究では脂質修飾が施されることにより細胞外小胞（EV、エクソソーム）として細胞外へと分泌されるタンパク質に着目し、脂質修飾依存的なタンパク質分泌機構を解明するとともに、この分泌の仕組みを他タンパク質へ応用することを目指した。一般的に分泌されたEVは、血流やリンパ液に乗った後、遠隔器官の細胞に取り込まれることによって内容物の受け渡しが行われるため、がんなどのマーカーとして利用されるとともに、生理活性タンパク質の輸送体としても着目されている。この言わば細胞間情報伝達を媒介するEVについて、当該の年度ではその機構の応用を行うとともに、細胞への取り込み効率の向上について研究を行った。まず、前年度までに見出された、脂質修飾が施されることで高効率にEVへと輸送される配列（EVタグ）を種々のタンパク質のN末端へ結合させ、その分泌効率をウエスタンブロットなどにより確認した。その結果、多くのものついてその分泌効率の上昇が確認された。さらに、分泌されたEVの他の細胞への取り込みについて解析を行った。EVの取り込みを促進させると推定された酵素を培養細胞中で過剰発現させた。すると、この酵素存在下で分泌されたEVにおいて、非存在下と比較し、他の細胞への有意なEV取り込み上昇が確認された。本成果で見出されたEV分泌機構と取り込み機構を応用することで、生理活性を有する様々のタンパク質の高効率なEVパッケージングと、生体内でのその機能発揮に効果が期待されると考える。

In this study, we investigated the effects of lipid modification on extracellular vesicles (EVs) and extracellular secretion, as well as the mechanisms by which lipid modification depends on extracellular secretion. General secretion of EV, blood flow, cell acquisition of distant organs, transfer of contents, physiological activity, transport of substances This means that intercellular information transmission media, such as EV, will be used for research on the efficiency of cellular information transmission during the year. In the past year, we have found that the lipid modification has been applied, and the high efficiency of EV and EV delivery has been confirmed. As a result, the increase in secretion rate of multiple drugs was confirmed. In addition, the secretion of EV and other cells in the process of extraction and analysis The enzyme was detected in cultured cells. In the presence of this enzyme, the secretion of EV is confirmed by comparison with the intentional increase of EV in the absence of this enzyme. The results show that EV secretion mechanism, selection mechanism, physiological activity, high efficiency of EV secretion mechanism, and functional development in vivo are expected to be investigated.