ヒスチジン立体配置に基づいた細胞膜透過性タンパク質ファミリーの探索と機能解析

基于组氨酸构型的细胞膜通透蛋白家族的搜索及功能分析

基本信息

批准号：
20K05850
负责人：
岩崎崇
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Tottori University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでに我々は、ヒスチジンが連続した配列を有するタンパク質（ヒスチジン連続タンパク質）がヒト細胞内に効率的に取り込まれる現象を世界に先駆けて発見した。興味深いことに、ヒスチジン連続タンパク質の一部は、細胞内に取り込まれた後に、疾患に関与する挙動（例：細胞毒性）を示す。すなわち、ヒスチジン連続タンパク質は、細胞膜透過能を有した新たな機能性タンパク質であると考えられる。そこで本研究では、ヒト血中に含まれる新しいヒスチジン連続タンパク質について探索・同定・機能解析することを目指した。2021年度までの研究において、プロテオミクス解析によりヒト血中に存在する細胞膜透過性ヒスチジン連続タンパク質として、ヒトHistidine rich glycoproteinを主成分とする複数種類のヒスチジン連続タンパク質を同定した。2022年度は、ヒスチジン連続タンパク質の細胞内取り込み機構の解析を進めた。ヒスチジン連続タンパク質を効率的に細胞内へ取り込むヒト細胞株（RERF-LC-AI細胞、HT1080細胞）と、取り込まないヒト細胞株（MCF-7細胞、U251細胞、CaCo-2細胞、MKN74細胞、HepG2細胞）のRNA-Seqデータを比較することで、ヒスチジン連続タンパク質の細胞内取り込みに関与している受容体候補を複数種類特定した。これらの受容体候補をsiRNAによりノックダウンさせた結果、ある神経伝達物質受容体のノックダウン細胞株において、ヒスチジン連続タンパク質の細胞内取り込みが顕著に抑制された。以上の結果から、ヒスチジン連続タンパク質の細胞内取り込みに関与している受容体の絞り込みに成功した。ヒスチジン連続タンパク質と神経伝達物質受容体の相互作用はこれまでに報告されていないことから、新規の生命現象解明につながる知見であると期待される。

迄今为止，我们首先发现了组氨酸通过具有连续序列（组氨酸连续蛋白）有效地掺入人类细胞中的现象。有趣的是，某些组氨酸序列蛋白在细胞中被吸收后表现出与疾病相关的行为（例如，细胞毒性）。也就是说，组氨酸连续蛋白被认为是具有细胞膜通透性的新功能蛋白。因此，在这项研究中，我们旨在探索，识别和分析人类血液中包含的新组氨酸连续蛋白。在截至2021年的研究中，蛋白质组学分析确定了多种类型的组氨酸连续蛋白质，主要由人组氨酸富含糖蛋白组成，是人类血液中存在的细胞膜可渗透组氨酸连续蛋白。 2022年，我们对连续组氨酸蛋白的细胞内摄取机理进行了分析。 By comparing RNA-Seq data from human cell lines (RERF-LC-AI cells, HT1080 cells) that efficiently incorporate histidine continuous proteins into cells and non-uptake human cell lines (MCF-7 cells, U251 cells, CaCo-2 cells, MKN74 cells, HepG2 cells), multiple types of receptor candidates involved in cellular uptake of histidine continuous proteins were identified.由于siRNA敲低这些受体候选者，在神经递质受体的敲低细胞系中，细胞内诱导串行组蛋白蛋白的细胞内摄取被显着抑制。基于上述结果，我们成功地缩小了涉及连续组氨酸蛋白的细胞摄取的受体。由于迄今尚未报道组氨酸连续蛋白与神经递质受体之间的相互作用，因此预计这一发现将导致阐明新型生物学现象。