ゼブラフィッシュのプロテオーム解析による一次線毛動態制御因子の探索と機能解析

通过斑马鱼蛋白质组分析寻找初级纤毛动力学调节因子并进行功能分析

• 批准号: 22K06882
• 负责人: 白水 崇
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Mie 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-22K06882/
• 关键词: 一次線毛; ゼブラフィッシュ; プロテオミクス; プロテオーム解析

【研究目的】細胞膜上に存在する小さな不動性の突起である一次線毛(Primary cilia)は細胞内外のシグナル伝達に働き、その構造形成および機能に関する遺伝子の異常が線毛病と言われる一連の疾患を引き起こすことが知られている。また一次線毛を介したシグナル伝達が、細胞の増殖や停止に関わることが示唆されたことから、一次線毛の動態制御メカニズムの解明が、新たながん治療の標的に繋がることが期待されている。我々はこれまでに、一次線毛形成に関わる遺伝子としてトリコプレインを同定し、ユビキチン・プロテアソーム系を介した制御により、一次線毛の形成抑制に働くことを明らかにしてきた。しかしながら、ユビキチン・プロテアソームを介した一次線毛形成のメカニズムには未解明な点が多く、その全貌は明らかにされていない。そこで本研究では、プロテオーム解析によりこの経路の制御に関わるタンパク質を網羅的に同定し、ゼブラフィッシュを用いたin-vivo解析によりその機能を評価することにより、一次線毛の形成を制御する機構を解明することを目的とした。【令和４年度の成果】本年度はTCHPノックアウトゼブラフィッシュの組織を用いたプロテオーム解析を行った。DIA法によるショットガン定量プロテオーム解析を行ったところ、8000以上のタンパク質が同定され、約200個のタンパク質の発現変動が確認された。これら発現変動タンパク質のうちのいくつかは、ヒト培養細胞系でこれまでに解析された、一次線毛形成制御シグナル(TCHP-AurAキナーゼカスケード)の関連分子と相互作用することが、ネットワーク解析により示唆された。今後は、これらの候補分子の中から、新たな一次線毛形成にかかわる分子を同定し、その機能を調べていく予定である。

[研究目的]原发性纤毛是一种在细胞膜上存在的小固定突出，它在细胞内部和外部发出信号，众所周知，与其结构形成和功能相关的基因异常，引起了一系列称为纤毛疾病的疾病。此外，已经提出，通过原发性纤毛的信号传导参与细胞增殖和停滞，希望阐明原发性纤毛动力学的机制将导致癌症治疗的新靶标。我们已经将三链球星确定为参与原发性纤毛形成的基因，并表明它们通过通过泛素蛋白蛋白酶体系统调节来抑制原发性纤毛形成。但是，通过泛素蛋白酶体的原代纤毛形成机理有许多不清楚的点，并且尚未澄清整个图片。因此，这项研究旨在通过蛋白质组学分析全面鉴定参与控制这一途径的蛋白质，并通过使用斑马鱼通过体内分析来评估其功能，从而阐明调节原发性纤毛形成的机制。 [2022年的结果]蛋白质组分析是使用TCHP敲除斑马鱼的组织进行的。使用DIA方法的定量shot弹枪蛋白质组分析显示，超过8,000种蛋白质，并且证实了约200种蛋白质的表达变化。网络分析表明，其中一些可变表达蛋白与先前在人培养的细胞系中分析的原代纤毛形成信号（TCHP-AURA激酶级联）的相关分子相互作用。将来，我们计划从这些候选分子中鉴定出与原代纤毛形成有关的新分子并研究其功能。

项目成果

An investigation of the role of primary cilia in the repairing process after brain injury

初级纤毛在脑损伤修复过程中作用的研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Takashi Shiromizu;Ryohei Shibata;Daishi Yamakawa;Masaki Inagaki and Yuhei Nishimura
• 通讯作者: Masaki Inagaki and Yuhei Nishimura