オートファジーにおける膜間脂質輸送の駆動力の解明

阐明自噬过程中膜间脂质转运的驱动力

• 批准号: 22KJ0044
• 负责人: 濱 祐太郎
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0044/
• 关键词: オートファジー; 小胞体

本研究は、小胞体に存在するオートファジー必須タンパク質の分子機能解析を通じて、脂質輸送の駆動力を明らかにすることを目的としている。これらは脂質二重層の外層と内層の脂質を転移させる層間輸送活性を持つと考えられているが、これでは現状のモデルに矛盾が生じる。研究開始当初は、それらの精製タンパク質を調製しリポソームに組み込んでIn vitro再構成系を構築し、それ主体として、層間輸送活性以外の機能を調べる方針であった。しかし、In vitro再構成系の構築にはもっと具体的な仮説が必要であることに気付き、生理的機能の情報を集めることが先決であると判断した。そこで培養細胞等を用いた生理的解析を優先した。オートファジー不全細胞では、オートファジー実行タンパク質の遺伝学的階層性を評価できず、ある遺伝学的バックグラウンドの細胞を用いる必要がある。しかし、当該タンパク質についてはそのような細胞が作製されていない。そこで、CRISPR-Cas9システムを用いてノックアウト細胞の樹立を目指したが、成功しなかった。当該タンパク質の欠損は大きな成長阻害を呈するが、アダプター欠損細胞には既に成長阻害が認められる。そのため、それらを同時に欠損すると、成長阻害の程度が、増殖が困難なレベルに達してしまうことが失敗の原因と考えられた。文献を調査および配列解析を行ったところ、遺伝子改変が容易なあるモデル生物が当該タンパク質のホモログを持つことを見出した。そこで、所属研究室にその生物を導入し、当該遺伝子の欠損細胞を作製した。その欠損細胞は、哺乳類細胞とは異なる表現型を示すことがわかりつつある。その生物は哺乳類のような後生動物（メタゾア）より前に系統的に分岐しており、脂質組成なども異なる。当該タンパク質の生理機能の進化を系統進化と結び付けて考えることで、分子機能にたどり着くヒントが得られるかもしれない。

The purpose of this study is to clarify the molecular function of lipid transport and to clarify the mechanism of lipid transport. The lipid transport between the outer and inner layers of the lipid bilayer was studied. At the beginning of the study, we began to study the policy of adjusting the function of the system except for the quality modulation of the system and the interlayer transport activity In vitro reconstruction system construction, concrete theory, necessity, physiological function, information collection, prerequisite, judgment The analysis of physiological factors such as cultured cells takes precedence. The whole cell is in the middle of the cell cycle, and the cell cycle is in the middle of the cell cycle. When the cell is in the middle of the cell cycle, the cell cycle will change. CRISPR-Cas9 is the most successful way to build a cell. When the cell quality is deficient, the growth inhibition is recognized. The reasons for failure include: Literature survey and analysis, genetic modification, and genetic modification are easy to find. In addition, the introduction of biological agents in the laboratory and the control of defective cells in the gene are also carried out. The phenotype of defective cells and mammalian cells is different. In mammals and metazoans, there are differences in the composition of lipids and in the differentiation of the preceding system. When the evolution of physiological function of the substance is systematic evolution and the structure is studied, the molecular function is changed.