I型アレルギー反応の決定的セルグリシン：肥満細胞分泌顆粒への輸送機構

Serglycin，对 I 型过敏反应至关重要：肥大细胞分泌颗粒的转运机制

• 批准号: 21K16311
• 负责人: 塩入 達政
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Aichi Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K16311/
• 关键词: セルグリシン; グリコサミノグリカン

セルグリシン (Serglycin、以下SRGN) はヘパリン鎖を付加した小型のプロテオグリカンで、肥満細胞の分泌顆粒においてタンパク質分解酵素やヒスタミン等の活性アミンと結合し、これらの分子群を分泌顆粒内に高濃度に蓄積することから、I型アレルギー反応の鍵を握る分子と考えられている。しかし他のプロテオグリカンが細胞外へ恒常的に放出されるのに対し、同分子のみがなぜヘパリンを付加し、分泌顆粒に局在するのかは解明されていない。本研究の目的は、肥満細胞におけるSRGNの分泌顆粒への輸送機構を、他のプロテオグリカン（パールカン）との局在の比較によって明らかにすることである。ライブイメージングによる解析手法を確立するため、ラット好塩基球性白血病細胞株（RBL-2H3）に対してCRISPR Cas9システムを用いてゲノム編集を行いSRGNと蛍光タンパク質mCherryの融合タンパク質を発現する細胞株RBL-SRGN-mCherryを樹立した。この細胞株に対してさらに分泌顆粒マーカーであるニューロペプチドYまたはゴルジ体マーカーであるガラクトース転移酵素と蛍光タンパク質Gamillusの融合タンパク質を発現させ共焦点顕微鏡にて局在を観察した。その結果、SRNGの分泌顆粒での局在は確認されたもののゴルジ体での発現は確認されず、この手法ではSRGN生合成の初期段階から輸送経路を追跡することは困難と判断した。並行して、SRGNの輸送を担う特異的分子を同定する目的でAirID系を導入した。AirIDは近傍タンパク質を非特異的にビオチン化する酵素であり、SRGNとの融合タンパク質を発現することで近傍分子をビオチン化し質量分析により目的タンパク質の近傍分子を網羅的に解析することが可能である。現時点では上記の近接分子の同定には至っていないが他の近接分子同定系を採用する等して同定を試みている。

Serglycin（SRGN）是添加肝素链的小蛋白聚糖，被认为是I型过敏反应的关键分子，因为它与活性胺结合，例如肥大细胞中的蛋白水解酶和组胺等活性胺，并在肥大细胞的分泌颗粒中结合，并在这些分子的浓度下积聚在分泌的花岗岩中。但是，尚不清楚为什么其他蛋白聚糖在细胞外部组成型释放，而只有分子添加肝素并将其定位于分泌颗粒。这项研究的目的是阐明通过将SRGN与其他蛋白聚糖（perlcans）进行比较，将SRGN转移到肥大细胞中的分泌颗粒的机理。为了建立实时成像分析方法，使用CRISPR CAS9系统编辑了大鼠嗜碱性白血病细胞系（RBL-2H3），以建立一个细胞系RBL-SRGN-MCHERRY，该细胞系RBL-SRGN-MCHERRY表达SRGN的融合蛋白和荧光蛋白MCHERRY。此外，细胞系表示为分泌颗粒标记，神经肽Y或高尔基体标记，半乳糖转移酶和荧光蛋白gamillus，并在共焦显微镜下观察到定位。结果，尽管确认了SRNG在分泌颗粒中的定位，但尚未确认其在高尔基体系统中的表达没有得到证实，并且确定该技术将很难从SRGN Biosynthesis的早期阶段跟踪传输路径。同时，引入了航空系统以识别负责SRGN运输的特定分子。 AIRID是一种非特异性生物素化蛋白的酶，通过用SRGN表达融合蛋白，可以通过质谱法对附近的分子进行生物素化，并全面分析靶蛋白的附近分子。目前，尚未鉴定上述接近分子，但是已经采用了其他接近分子鉴定系统来识别它们。