細胞外分泌小胞による摂食メカニズムの解析と新規治療法開発

最近、非常に注目を浴びている物質としてエクソソームが挙げられる。エクソソームとは細胞外へと放出される極めて小さい（50-150 nm）膜小胞である。エクソソームにはタンパク質、脂質、核酸など様々な物質が含まれており、放出されたエクソソームは異なる細胞に取り込まれることで細胞間の情報伝達を行う。先行研究において、エクソソームにGタンパク質共役型受容体（GPCR）が発現することが報告されたが、報告数は少なく発現のためのメカニズム等も不明であった。そこで、昨年度、エクソソームに発現するGPCRの探索を試みたところ、食欲や情動を制御するメラニン凝集ホルモン受容体（MCHR1）がエクソソームに存在することを見出した。今年度はその詳細な解析を行った。まず、昨年度のエクソソームを細胞に添加する実験では送達されたMCHR1の発現および機能が非常に低かったため、改良するための条件検討を行った。その結果、共培養により比較的安定したMCHR1発現が観察され、リガンド添加時の細胞内シグナルも有意に上昇した。次に糖鎖付加がMCHR1のエクソソーム発現に重要なことが示唆されたことから、糖鎖付加抑制型変異体の安定発現細胞を作製したところエクソソームにおけるMCHR1発現が消失し、糖鎖付加が重要であることを示した。さらに、エクソソームに存在するMCHR1がどこ由来かを解析した結果、エクソソームに存在するMCHR1は生合成されたものが直接輸送されるのではなく、細胞膜上に発現したものが細胞内へインターナリゼーションした後にエクソソームに輸送されることも分かった。現在、変異体を用いた解析によりエクソソーム発現に重要なMCHR1領域を特定しつつある。本研究によりエクソソームを介したGPCR送達とそのメカニズムが明らかとなり、GPCR含有エクソソームを利用した新規治療システムの構築が期待される。

最近、非常に注目を浴びている物質としてエクソソームが挙げられる。エクソソームとは細胞外へと放出される極めて小さい（50-150 nm）膜小胞である。エクソソームにはタンパク質、脂質、核酸など様々な物質が含まれており、放出されたエクソソームは異なる細胞に取り込まれることで細胞間の情報伝達を行う。先行研究において、エクソソームにGタンパク質共役型受容体（GPCR）が発現することが報告されたが、報告数は少なく発現のためのメカニズム等も不明であった。そこで、昨年度、エクソソームに発現するGPCRの探索を試みたところ、食欲や情動を制御するメラニン凝集ホルモン受容体（MCHR1）がエクソソームに存在することを見出した。今年度はその詳細な解析を行った。まず、昨年度のエクソソームを細胞に添加する実験では送達されたMCHR1の発現および機能が非常に低かったため、改良するための条件検討を行った。その結果、共培養により比較的安定したMCHR1発現が観察され、リガンド添加時の細胞内シグナルも有意に上昇した。次に糖鎖付加がMCHR1のエクソソーム発現に重要なことが示唆されたことから、糖鎖付加抑制型変異体の安定発現細胞を作製したところエクソソームにおけるMCHR1発現が消失し、糖鎖付加が重要であることを示した。さらに、エクソソームに存在するMCHR1がどこ由来かを解析した結果、エクソソームに存在するMCHR1は生合成されたものが直接輸送されるのではなく、細胞膜上に発現したものが細胞内へインターナリゼーションした後にエクソソームに輸送されることも分かった。現在、変異体を用いた解析によりエクソソーム発現に重要なMCHR1領域を特定しつつある。本研究によりエクソソームを介したGPCR送達とそのメカニズムが明らかとなり、GPCR含有エクソソームを利用した新規治療システムの構築が期待される。