海洋動物レクチンを細胞内に取り込む分子機序とそれを利用した新規がん治療法の開発

细胞摄取海洋动物凝集素的分子机制及利用其开发新的癌症治疗方法

• 批准号: 22K06581
• 负责人: 菅原 栄紀
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tohoku Medical and Pharmaceutical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06581/
• 关键词: レクチン; 細胞内輸送; Rab ファミリー; 糖脂質; precision medicine

本研究の目的は，がん細胞内にSALが取り込まれる分子メカニズムを解明することと共に薬剤融合SALの作製および有用性の検討を行い新規がん治療方法の開発することである．ナマズ卵レクチン（SAL）は，ヒト子宮頸がん由来細胞株HeLaの細胞膜表面上に発現しているGlobotriaosylceramide（Gb3）に結合し細胞内に取り込まれ，その後ゴルジ体から出芽し膜構成分にLAMP1を有するリソソーム様小胞（LLV）の周囲に集積する．本年度は，しかし，取り込みから集積に至るまでの詳細な機構については不明であった．今回我々は，HiLyte標識したSAL（HL-SAL）を作製し，HeLa細胞内におけるSALの取り込みから集積に至るまでの詳細な機構を解析した．HL-SALは，処理後1 時間から取り込みが開始され，その後取り込み量の増加とともに処理後6時間からLLVの形成およびLLVへのSALの集積が起こり始めることが確認された．この時ゴルジ体との共局在は見られなかった．次に，Rabファミリーに着目し，GFP融合Rab5およびRab7を強制発現させてHL-SALの局在を検討した．HL-SALはRab5およびRab7と部分的に共局在を示し，Rab7はLLVの膜上に発現していることも分かった．さらにエンドソーム膜融合阻害剤Wortmanninおよびエンドソーム内のpH低下に関与するV-ATPaseの阻害剤であるBafilomycin A1（BafA1）を用いて検討した結果，Wortmannin処理によりHL-SALのLLVへの集積が阻害された．一方，BafA1処理ではLLVの増大が抑制され，未成熟型のLLVにHL-SALの集積が認められた．本結果は，SALは細胞内に取り込まれた後，Rab5が存在する初期エンドソームを介してLLVと融合し，その膜上に集積する可能性が示された．

The aim of this study is to develop new approaches to the development of therapeutic approaches for the identification of molecular mechanisms for SAL fusion in cells. Globosylceramide (Gb3) was found on the surface of the cell membrane of HeLa, a cell line derived from cervical cancer. It was incorporated into the intracellular membrane and accumulated in the peripheral cells of LLV, which were composed of LAMP1. This year, we are looking forward to meeting you in detail. This time, HiLyte label SAL (HL-SAL) was prepared, and the detailed mechanism of SAL accumulation in HeLa cells was analyzed.HL-SAL was determined, 1 time after treatment, from the beginning of SAL accumulation to the beginning of SAL accumulation. 6 time after treatment, from the beginning of SAL accumulation to the beginning of SAL accumulation. When the time comes, the body and the whole situation are in the opposite direction. In addition, Rab5 and Rab7 were fused to GFP, and the HL-SAL system was developed. The HL-SAL system was developed to Rab5 and Rab7, and Rab7 was developed to LLV. In addition, the study of Wortmannin and Bafilomycin A1 (BafA1), the inhibitors of V-ATPase and the inhibitors of HL-SAL, which are related to the pH drop in the system, showed that Wortmannin and Bafilomycin A1 can inhibit the accumulation of HL-SAL in the system. On the other hand, BafA1 treatment inhibited the increase of LLV, and the accumulation of HL-SAL in immature LLV was recognized. These results indicate the possibility that Rab5 may be present in the early stages of LLV fusion and accumulation on the membrane after SAL intracellular extraction.