Elucidating the fundamental mechanism of platelet biogenesis and its medical application

阐明血小板生物发生的基本机制及其医学应用

• 批准号: 21H05047
• 负责人: 江藤 浩之
• 金额: $ 120.89万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-05 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H05047/
• 关键词: 血小板; 巨核球; 乱流; 培養槽; バイオリアクター; 脂質膜; iPS細胞

本研究課題では、血小板産生場であるヒト巨核球の脂質二重膜が乱流シグナルを通じて時空間的に多様的・不均一に再構成され、最終的に脂質二重膜が切断されるまでの複雑な血小板産生分子メカニズムを明らかにすることを提案している。初年度では、巨核球の成熟多様性における物理刺激の複数のセンシング受容体の使い分け機構や、血小板活性化機能を保持したまま脂質膜の切断様式を決定する重要な分子の同定を進めることを目標にした。その結果、巨核球細胞膜表面に見出されるcilia(繊毛)構造体が“乱流センサー”であるとする当初の強い仮説を支持する結果が得られず、様々な検証から典型的なcilia構造とは異なる微絨毛やフィロポディアのような細胞突起であるとの結論に至った。一方で、cilia構造に重要なヘッジホッグシグナリングが血小板産生に重要であることを見出した。ヘッジホッグ分子は、微絨毛やフィロポディアのような細胞突起を通じて分泌されることが明らかになっているためその関連性を検証していく。また、ミトコンドリアの機能維持に関わるミトコンドリア特異的分子として知られているタンパク質が、血小板放出のタイミングでは成熟巨核球の細胞膜に移動し、脂質二重膜構造体の構造変化に関与する可能性が得られた。次に、巨核球細胞膜が切断されて発生する血小板産生時の膜切断機構に関し、切断活性を示す新たな候補分子を同定できた。以上の一連の分子機構を担う候補分子の発見に伴い、これらを標的にした検証実験が開始された。他方、新規の培養機器開発の一端としてGMP基準乱流刺激縦型可動式培養槽を先ず５０Lスケールで機能的な血小板産生が可能かの検証を進め、50L規模でも乱流エネルギー及びせん断ずり応力が至適な値を示すことを実証した。

在这个研究项目中，人类巨核细胞的脂质双层膜（血小板的产生场所）通过湍流信号以时空多样化和异质的方式重组，直到脂质双层膜最终被切断，我们建议阐明该复合物。血小板产生的分子机制。第一年，我们的目标是推进对物理刺激的多种传感受体选择性地用于巨核细胞成熟多样性的机制的识别，以及决定脂膜裂解模式同时保留血小板激活功能的重要分子。我做到了。结果，结果并没有支持最初的强有力的假设，即巨核细胞细胞膜表面发现的纤毛结构是“湍流传感器”，并且各种测试表明，典型的纤毛结构是不同的微绒毛。或丝状伪足样细胞突起。另一方面，我们发现对纤毛结构很重要的刺猬信号传导对于血小板的产生也很重要。研究表明，hedgehog 分子是通过微绒毛和丝状伪足等细胞过程分泌的，因此我们将研究这种关系。此外，参与维持线粒体功能的被称为线粒体特异性分子的蛋白质可能在血小板释放时移动到成熟巨核细胞的细胞膜，并且可能参与脂质双层膜结构的结构变化。 。接下来，我们能够鉴定出一种新的候选分子，该分子在血小板产生过程中表现出与膜裂解机制相关的裂解活性，这种裂解发生在巨核细胞细胞膜被裂解时。随着负责上述一系列分子机制的候选分子的发现，针对这些分子的验证实验已经开始。另一方面，作为新培养设备开发的一部分，我们将首先验证GMP标准的湍流刺激垂直可移动培养罐是否能够生产50L规模的功能性血小板，并已证明其显示出最佳值。 。

项目成果

Translation of cellular protein localization using convolutional networks

使用卷积网络翻译细胞蛋白质定位

• DOI: 10.3389/fcell.2021.635231
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 5.5
• 作者: Shigene K;Hiasa Y;Otake Y;Soufi M;Janewanthanakul S;Nishimura T;Sato Y;Suetsugu S
• 通讯作者: Suetsugu S

Development of a green reversibly photoswitchable variant of Eos fluorescent protein with fixation resistance

开发具有固定抗性的绿色可逆光开关 Eos 荧光蛋白变体

• DOI: 10.1091/mbc.e21-01-0044
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 3.3
• 作者: Mitsuo Osuga; Tamako Nishimura;Shiro Suetsugu
• 通讯作者: Shiro Suetsugu

BARタンパク質MIMによる細胞膜からの細胞外小胞の形成

BAR 蛋白 MIM 从细胞膜形成细胞外囊泡

• 发表时间: 2021
• 作者: 西村 珠子; 大山 拓也; Hooi Ting Hu; 藤岡 敏史; 末次 志郎
• 通讯作者: 末次 志郎

Combined transcriptome and proteome profiling of SRC kinase activity in healthy and E527K defective megakaryocytes

健康和 E527K 缺陷巨核细胞中 SRC 激酶活性的联合转录组和蛋白质组分析

• DOI: 10.3324/haematol.2021.279248
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 10.1
• 作者: De Kock L; Ver Donck F; Thys C; Wijgaerts A; Eto K; Van Geet C; Freson K
• 通讯作者: Freson K

FBP17-mediated finger-like membrane protrusions in cell competition between normal and RasV12-transformed cells

FBP17介导的指状膜突起在正常细胞和RasV12转化细胞之间的细胞竞争中

• DOI: 10.1016/j.isci.2021.102994
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 5.8
• 作者: Kamasaki Tomoko;Miyazaki Yumi;Ishikawa Susumu;Hoshiba Kazuya;Kuromiya Keisuke;Tanimura Nobuyuki;Mori Yusuke;Tsutsumi Motosuke;Nemoto Tomomi;Uehara Ryota;Suetsugu Shiro;Itoh Toshiki;Fujita Yasuyuki
• 通讯作者: Fujita Yasuyuki