細胞間コミュニケーション因子の分子イメージング解析

UBL3関連分子の空間的挙動の解明を目指す本研究課題において、1） UBL3関連分子の同定、2) UBL3関連分子の細胞内イメージング、3) Ubl3ノックアウト（Ubl3-KO）マウス臓器における脂質イメージング、について成果を得た。1） UBL3関連分子の同定 細胞内での分子相互作用を発光にて測定するSplit-Gluc法を構築し、UBL3と神経変性疾患関連分子であるα-Synが相互作用を示すことを、Split-Gluc法および免疫沈降法により明らかにした（論文投稿中）。また、その相互作用がグルタチオンペルオキシダーゼの一種であるMGST3のノックダウンにより抑制されることを明らかにした（論文投稿中）。MGST3がUBL3に結合する分子であることは、我々の研究グループにより既報である（Ageta et al. Nat Commun, 2018）。2) UBL3関連分子の細胞内イメージング 強発現させたα-Synは、HEK293細胞内では細胞質に一様に分布しているように観察されるが、UBL3を共発現させると、α-Synが粒子状に分布することが明らかになった。その粒子様構造は、エクソソームマーカーであるCD63陽性を示しており、α-SynがUBL3によって細胞内のエクソソームに運搬されることが示唆された。3) Ubl3-KOマウスのエクソソームと各種臓器で量的変化を示す脂質種のイメージング Ubl3-KOマウスにおいて、野生型マウスよりもエクソソームで減少し、腎臓で増加する2種の脂質分子種について、それぞれUbl3-KOマウス腎組織の髄質と皮質で相対的分布強度が増加していることの再現性を質量顕微鏡（DESI-IMS）を用いて確認した。さらに、Ubl3-KOマウス腎臓にて、糸球体メサンギウム細胞数が増加していること、尿中アルブミン/クレアチニン比が上昇していることも明らかになった。

UBL3関連分子の空間的挙動の解明を目指す本研究課題において、1） UBL3関連分子の同定、2) UBL3関連分子の細胞内イメージング、3) Ubl3ノックアウト（Ubl3-KO）マウス臓器における脂質イメージング、について成果を得た。1） UBL3関連分子の同定 細胞内での分子相互作用を発光にて測定するSplit-Gluc法を構築し、UBL3と神経変性疾患関連分子であるα-Synが相互作用を示すことを、Split-Gluc法および免疫沈降法により明らかにした（論文投稿中）。また、その相互作用がグルタチオンペルオキシダーゼの一種であるMGST3のノックダウンにより抑制されることを明らかにした（論文投稿中）。MGST3がUBL3に結合する分子であることは、我々の研究グループにより既報である（Ageta et al. Nat Commun, 2018）。2) UBL3関連分子の細胞内イメージング 強発現させたα-Synは、HEK293細胞内では細胞質に一様に分布しているように観察されるが、UBL3を共発現させると、α-Synが粒子状に分布することが明らかになった。その粒子様構造は、エクソソームマーカーであるCD63陽性を示しており、α-SynがUBL3によって細胞内のエクソソームに運搬されることが示唆された。3) Ubl3-KOマウスのエクソソームと各種臓器で量的変化を示す脂質種のイメージング Ubl3-KOマウスにおいて、野生型マウスよりもエクソソームで減少し、腎臓で増加する2種の脂質分子種について、それぞれUbl3-KOマウス腎組織の髄質と皮質で相対的分布強度が増加していることの再現性を質量顕微鏡（DESI-IMS）を用いて確認した。さらに、Ubl3-KOマウス腎臓にて、糸球体メサンギウム細胞数が増加していること、尿中アルブミン/クレアチニン比が上昇していることも明らかになった。