マンガン解毒に寄与する輸送体及び細胞内制御因子の機能解析

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【研究の目的】マンガンは様々な酵素の補因子として機能し幅広い役割を担う一方で、過剰量のマンガンは極めて強い毒性を示し神経疾患を引き起こすことが報告されている。したがって、生体内のマンガン代謝は厳密に制御される必要があるが、哺乳類におけるマンガン代謝維持機構について詳細な解析は行われていない。申請者はこれまでに哺乳類におけるマンガン代謝制御機構について適切に評価できる系を構築し、亜鉛トランスポーターZNT10がマンガン排出機構において重要な役割を果たすことを明らかとしてきた。また、金属基質認識機構の観点から ZNT10のマンガン輸送能に重要なアミノ酸残基を同定した。本研究では、申請者のこれまでの研究成果による情報を活用し、ZNT10がマンガンを獲得するために重要なシャペロン様因子を見出し、ZNT10のマンガン獲得から排出機構までの分子機構を明らかとすることを目的とした。【本年度の進行度】ZNT10へマンガンを受け渡すシャペロン因子同定のため、昨年度に構築した精製ツールを用いてZNT10の相互作用因子同定のより詳細な解析を行った。前年度に構築した免疫沈降法による精製法を用いて、数種のクロスリンカーを用いて相互作用する因子の探索を実施したが、ZNT10に特異的に結合する因子の同定には至らなかった。また、近傍の因子をビオチン化修飾するビオチンリガーゼを用いたプルダウンシステムなど新しいツールの構築を試みたが解析に使用できる実験系の確立には至らなかった。なお、本研究の途上で実施したZNT10とZNT1の比較解析においては、両者の局在や糖鎖修飾の差違を見出し、これらの違いがZNT10のマンガン選択性およびマンガン排出機構において重要であることを示唆するデータを得た。以上の解析から得られた成果の一部については、学会発表し、いくつかの若手優秀賞を受賞するなどの成果をあげた。