Phagocytosis初期における小胞体と細胞膜の融合機構の解明

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細胞外の異物は樹状細胞やマクロファージによって貪食(phagocytosis)され、細胞内で分解除去される。最近、phagocytosisの際の小器官(phagosome)の形成初期に、小胞体(ER)が細胞膜と直接融合することが報告された。この膜融合の分子機構は不明であり、急務の研究課題の1つである。本研究では、phagosome形成時におけるERと細胞膜の融合機構の解明を目的とする。本研究では、細胞内の小胞輸送で融合装置として機能するSNARE分子、特にERに局在するsyntaxin 18(syx18),D12,Sec22bに焦点を絞り検討してきた。本年度は、これらSNAREを過剰発現するマクロファージを作製し、その機能を解析した。Phagocytosisを解析するため、ルミノールを結合したマイクロビーズを用いたシステムを構築した。ビーズがphagocytosisされると、phagosome内で産生する活性酸素によってルミノールが遊離しルミノメーターで検出できphagocytosisの効率を定量できる。このシステムを用いて、(1)内在性の3倍程度syx18を過剰発現させたマクロファージは、phagocytosisの効率が約2倍亢進しており、syx18がphagocytosisの際の膜融合にポジティブに機能することが明らかになった。(2)Sec22bの過剰発現マクロファージでは、phagocytosisの効率が著しく阻害されていたことから、Sec22bがphagocytosisをネガティブに制御することが明らかになった。一方、D12の過剰発現はphagocytosisの効率に影響しなかった。Sec22bの過剰発現による阻害機構は現在検討中であるが、syx18に作用する可能性が考えられる。以上の結果はphagocytosisにER膜の融合が関与することを強く支持する。