骨芽細胞の増殖・分化における細胞内コレステロール輸送の役割と作用機序の解明

阐明细胞内胆固醇转运在成骨细胞增殖和分化中的作用和机制

• 批准号: 16J07413
• 负责人: 大出 貴資
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J07413/
• 关键词: PDMP; mTORC1; 細胞内局在; リソソーム; 小胞体; 骨芽細胞; 細胞内コレステロール輸送

本研究では、代謝と増殖・分化のマスターレギュレーターであるMammalian/mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1) に着目し、細胞内コレステロール輸送が骨芽細胞の増殖・分化に与える影響およびそれらの制御機構の解明を目的とした。細胞内コレステロール輸送を阻害することが知られているセラミドアナログ1-phenyl-2-decanoylamino-3-morpholino-1-propanol (PDMP) で処理したマウス前骨芽細胞MC3T3-E1では、細胞増殖および骨芽細胞分化が抑制された。また、PDMP処理によりmTORC1の活性が抑制され、オートファゴソームの形成が促進された。免疫蛍光細胞染色により、mTORC1およびリソソームにおけるmTORC1の足場であるRagulatorの細胞内局在が、PDMP処理によってリソソームから小胞体へと移行することが観察された。共免疫沈降法を行った結果、リソソーム膜上に常在するmTORC1活性化因子RhebとmTORC1との相互作用がPDMP処理により障害された。以上より、PDMPはmTORC1の細胞内局在をリソソームから小胞体へと変化させることにより、mTORC1とRhebとの相互作用を障害することでmTORC1を不活性化し、MC3T3-E1の細胞増殖および骨芽細胞分化を抑制することが示唆された。また、PDMPは小胞体の管状構造形成を引き起こすことが報告されており、小胞体の管状化は他のオルガネラとの膜接触を促進する可能性があることから、本研究におけるmTORC1の移行にはリソソームと小胞体の膜接触が関与する可能性が示唆された。

This study aimed to clarify the effects of Mammalian/mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1) on the metabolism, proliferation and differentiation of osteoblasts. 1-phenyl-2-decanoylamino-3-morpholino-1-propanol (PDMP) treatment inhibited cell proliferation and differentiation in pre-osteoblast MC3T3-E1 cells. The activity of mTORC1 was inhibited and the formation of mTORC1 was promoted by PDMP treatment. Immunohistochemical staining, mTORC1 and mTORC1 were used to detect the intracellular structure of Ragulator and PDMP treatment. The interaction between Rheb and mTORC1, the activation factor of mTORC1, was found to be a barrier to PDMP treatment. The above results indicate that PDMP inhibits the intracellular regulation of mTORC1 and the interaction between mTORC1 and Rheb, inhibits the inactivation of mTORC1 and inhibits the proliferation and differentiation of MC3T3-E1 cells. This study demonstrates the possibility of promoting the formation of tubular-like structures and membrane contacts in PDMP, and the possibility of promoting the formation of tubular-like structures and membrane contacts in PDMP.

项目成果

ストラスブール大学(フランス)

斯特拉斯堡大学（法国）

セラミドアナログPDMPはmTORC1の細胞内局在をリソソームから小胞体に変化させることにより不活性化する

神经酰胺类似物 PDMP 通过将 mTORC1 的亚细胞定位从溶酶体改变为内质网来灭活 mTORC1。

• 发表时间: 2016
• 作者: Takashi O;Katarzyna A. Podyma-Inoue;Kazue T;Jin-ichi I;Toshihide K;Tetsuro W;Yuichi I;Miki Hara-Y.;大出貴資，井上カタジナアンナ，寺澤和恵，渡部徹郎，和泉雄一，横山三紀
• 通讯作者: 大出貴資，井上カタジナアンナ，寺澤和恵，渡部徹郎，和泉雄一，横山三紀

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