ヒト赤血球造血におけるホスファチジルイノシトールリン酸の生理機能解明

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ヒト赤芽球は、細胞増殖、核の濃縮、核の偏在化（細胞極性化）、核の細胞外排出（脱核）を経て赤血球に終末分化するユニークな細胞である。分化した赤血球は脱核しているが故に自己増殖能がなく、深刻な貧血をもたらす血液疾患罹患者は、献血による血液製剤を用いた輸血に頼らざるを得ない。本研究では、細胞の増殖のみならず分化においても重要な生理機能を持つことが知られているPI3Kとその産生産物であるホスファチジルイノシトールリン酸に着目する。純化したヒト赤芽球の各分化段階における細胞内でのPI3Kの発現と種々のホスファチジルイノシトールリン酸を網羅的に定量することにより、ヒト赤血球造血におけるホスファチジルイノシトールリン酸の生理機能を明らかにし、ヒト赤血球造血のメカニズムを明らかにすることを目的とした。令和4年度までの研究実績を以下に示す。前年度までに、ヒト赤芽球の各分化段階におけるPI3Kの産生物であるホスファチジルイノシトールリン酸の定量解析を行った。健常者から採取したヒト赤芽球の培養7日目、9日目、11日目、13日目の各分化段階における細胞から酸性リン脂質画分を抽出・精製し、質量分析機を用いて定量解析を行った。その結果、ホスファチジルイノシトール3リン酸（以下、PI(3)P）が、赤芽球の成熟に伴いその前駆体であるPIと比較して相対的に有意に増加する事を明らかにした。本年度は更に赤芽球の各分化段階における種々のPI3Kのタンパク質の発現を網羅的に解析した。結果、赤芽球の成熟に伴い多くのPI3Kの発現が減弱していく一方で、PIからPI(3)Pを特異的に産生すると考えられているクラスⅢのPI3KであるPIK3C3は脱核に至るまで発現が確認される事を明らかにした。