Exosome分泌調節機構の解明

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Exosomeは細胞内のエンドソームに含まれる微小な膜小胞で、分泌シグナルをもたない細胞内タンパク質を細胞外に放出する新たな経路として、近年注目されている。生体内で各種細胞から放出されたexosomeは、血液、脳脊髄液、腹水、尿などに分泌され、細胞間の情報伝達や免疫応答に関与するが、その分泌調節機構や機能はよくわかっていない。我々は機能未知の新規ユビキチン様タンパク質UBL4の解析を進めていく過程で、UBL4が核タンパク質BAT3と結合すること、さらにexosome中に分泌されていることを見い出した。現在までにBAT3の機能は、熱ショックタンパク質Hsp70のシャペロン機能の調節や、アポトーシスなど多岐に及ぶことが報告されている。我々の研究によってUBL4Bだけでなく、別のユビキチン様タンパク質であるUBL4A、ISG15、UBDもBAT3に結合することが明らかとなった。今回、これらユビキチン様タンパク質のC末端の変異ベクターを作製し、BAT3との結合を検討すると、UBL4A、UBL4BのC末端で免疫沈降を行った場合においてもBAT3が共沈してきた。このことからUBL4がBAT3と結合する際には、ユビキチン様タンパク質で一般的であるC末端の切断を介したイソペプチド結合を介さずに、C末端を保持した状態での非共有結合であることが明らかとなった。同様にISG15とUBDの場合も非共有結合を介してBAT3と結合することを明らかにした。さらに、これらのユビキチン様タンパク質は、BAT3と結合することによって高率にexosomeに分泌されることを明らかにした。両者の結合は細胞内のみならず、精製したexosome内においても確認され、ユビキチン様タンパク質による修飾がexosome分泌において重要な役割を担っている可能性が示唆された。