新規分泌シグナル伝達ルミクリンの分子機構解明

多細胞生物では、個体の中で細胞や組織の成長や分化を調節する様々な分泌シグナル伝達機構が重要な役割を担っている。最近研究代表者は管腔を通じて作用する全く新しい分泌シグナル伝達「ルミクリン」がマウス雄の生殖器官で機能していることを証明し、その分子実体としてNELL2を世界で初めて同定した。本研究では、ルミクリンによるシグナル伝達の分子基盤解明を試みた。生殖路で機能する新規なルミクリン因子として分泌タンパク質NICOLを同定した。精製タンパク質を用いた解析から、NICOLはNELL2と複合体を形成し、これが受容体であるROS1に対してマルチバレントに結合することを見出した。これらの成果を論文として発表した。また精製したNICOL組換えタンパク質の質量分析から、NICOLが糖鎖修飾されていることを見出した。さらにNICOLを化学合成し、これをリフォールディングさせる条件を決定した。またこのようなNICOLについての生化学的検討によって得られた情報を生理的な条件で検証するため、NICOLの点変異マウスを作製した。ルミクリンによるシグナル伝達特性をより詳細に検討するため、ルミクリンシグナルの可視化を試みた。ルミクリンによって発現が誘導される遺伝子を蛍光タンパク質をコードする遺伝子に置換したノックインマウスを用いれば、組織の透明化と蛍光観察を組み合わせることで、ルミクリンシグナル伝達の空間情報を得ることができる。CRISPR/CAS9法によるゲノム編集技術を応用し当該ノックインマウスの作出に成功した。

多細胞生物では、個体の中で細胞や組織の成長や分化を調節する様々な分泌シグナル伝達機構が重要な役割を担っている。最近研究代表者は管腔を通じて作用する全く新しい分泌シグナル伝達「ルミクリン」がマウス雄の生殖器官で機能していることを証明し、その分子実体としてNELL2を世界で初めて同定した。本研究では、ルミクリンによるシグナル伝達の分子基盤解明を試みた。生殖路で機能する新規なルミクリン因子として分泌タンパク質NICOLを同定した。精製タンパク質を用いた解析から、NICOLはNELL2と複合体を形成し、これが受容体であるROS1に対してマルチバレントに結合することを見出した。これらの成果を論文として発表した。また精製したNICOL組換えタンパク質の質量分析から、NICOLが糖鎖修飾されていることを見出した。さらにNICOLを化学合成し、これをリフォールディングさせる条件を決定した。またこのようなNICOLについての生化学的検討によって得られた情報を生理的な条件で検証するため、NICOLの点変異マウスを作製した。ルミクリンによるシグナル伝達特性をより詳細に検討するため、ルミクリンシグナルの可視化を試みた。ルミクリンによって発現が誘導される遺伝子を蛍光タンパク質をコードする遺伝子に置換したノックインマウスを用いれば、組織の透明化と蛍光観察を組み合わせることで、ルミクリンシグナル伝達の空間情報を得ることができる。CRISPR/CAS9法によるゲノム編集技術を応用し当該ノックインマウスの作出に成功した。