力学刺激が活性化するプロテインキナーゼ群による初期胚外胚葉の間葉上皮転換様制御

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アフリカツメガエル原腸胚の外胚葉にストレッチ刺激を与えるとタンパク質リン酸化に大きな変化が現れることを、質量分析によるリン酸化プロテオミクス解析により見出した。その中でもタイトジャンクションの構成タンパク質のリン酸化が大きく変化していた。本研究では、機械刺激によってリン酸化状態が変化するタンパク質として、タイトジャンクション構成タンパク質の一つであるZO-1タンパク質に注目した。ZO-1タンパク質は、刺激によりリン酸化されるとともに、細胞内局在も変化する。すなわち、刺激前は細胞質で顆粒状に存在し、刺激によりタイトジャンクションへと移行することがわかった。興味深いことに、ZO-1の細胞質顆粒は、液液相分離（LLPS）によって形成されることも確認された。ZO-1の細胞質顆粒は、アフリカツメガエル胚だけでなく、マウス胚や培養細胞系でも力学刺激依存的なLLPSが観察された。現在、近位依存的ビオチン化のシステムを用いて、細胞質顆粒内でZO-1と共局在するタンパク質の同定を開始している。ビオチン化酵素遺伝子をZO-1遺伝子と融合し、細胞質顆粒とタイトジャンクションに局在させた時にビオチン化されるタンパク質を質量分析により同定し、細胞内局在による違いを解析する手法である。予備的な結果であるが、候補タンパク質には複数のプロテインキナーゼタンパク質が含まれており、今後確認実験を行なっていく予定である。