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

点击翻译按钮获取中文摘要

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。