Evaluation of molecular bases for signal transduction by "signaling endosomes"

通过“信号内体”评估信号转导的分子基础

• 批准号: 20K06633
• 负责人: 堤 良平
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kitasato University (2022)Tohoku University (2020-2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K06633/
• 关键词: 増殖因子; 受容体エンドサイトーシス; 細胞内情報伝達; 細胞内小胞; 解糖系; エンドサイトーシス; 細胞等代謝

血小板由来増殖因子 (PDGF) 等の増殖因子等による細胞への外部刺激は、細胞膜表面に存在する受容体を介して細胞質へと情報を伝達する。 一方で、活性化した受容体はエンドサイトーシスによって細胞内小胞に取込まれることが知られている。 近年、増殖因子等による細胞内情報伝達の惹起は細胞膜からではなく、この受容体エンドサイトーシスによって生成された細胞内小胞を起点として惹起されているという「情報伝達小胞」仮説が唱えられ、エンドサイトーシス小胞の生物学的役割の重要性が注目されている。 しかしながら、このような小胞の機能への理解は限られており、また、小胞を構成する分子等、同小胞の実態は解明されていない。本研究では、直径約10 nmという微小な磁気ナノ粒子を用いた受容体エンドサイトーシス小胞の特異的な単離法を考案し、同小胞に集積するタンパク質群を質量分析により網羅的に同定することにより、この受容体エンドサイトーシス小胞の実態を解明することを目指している。今年度は、PDGF刺激によりマウス線維芽細胞に生成する受容体エンドサイトーシス小胞が、ミトコンドリア近傍への糖の輸送を介して増殖因子依存的糖代謝亢進に寄与している、との仮説を検討するため、細胞内においてブドウ糖濃度依存的に蛍光を発するセンサーを用いて生細胞観察による検討を行い、上記仮説を支持する結果を得た。また、同現象を制御する細胞内情報伝達経路の検討を行い、既知の経路に非依存的であることを明らかにした。

具有生长因子（例如血小板衍生的生长因子（PDGF））的外部刺激细胞通过细胞膜表面上的受体传播信息。另一方面，众所周知，活化受体通过内吞作用掺入细胞内囊泡中。近年来，已经提出了“信息传递囊泡”假设，该假说指出，该假设诱导生长因子等细胞内信号传导等。不是来自细胞膜，而是来自受体内吞作用产生的细胞内囊泡，以及由内吞囊泡生物学作用的重要性引起了注意。但是，对这种囊泡功能的理解是有限的，尚未阐明囊泡的实际状态，例如组成囊泡的分子。在这项研究中，我们设计了一种特定的方法，该方法使用直径约为10 nm的微观磁性纳米颗粒分离受体内吞囊泡，并旨在通过质量图中的同一囊泡在同一囊泡中积累的蛋白质来阐明受体内吞囊泡的实际状态。今年，为了检验以下假设：通过PDGF刺激在小鼠成纤维细胞中产生的受体内吞囊泡有助于通过将糖代谢到线粒体的阳相中的葡萄糖代谢中的生长因子依赖性增加，我们使用一项研究进行了一项研究，该研究通过一种在Glucose浓度中发射荧光，并在glucose浓度中发射依赖性依赖性依赖性依赖性依赖性，并以依赖性的方式进行了依赖的方式。此外，我们研究了调节这种现象的细胞内信号传导途径，并发现它们与已知途径无关。

项目成果

増殖因子による細胞糖代謝制御の 新たな分子基盤

生长因子调节细胞葡萄糖代谢的新分子基础

• 发表时间: 2020
• 作者: Hashimoto;S. Kinjo;K.;Saito;T.;and Sawada;H.;堤良平
• 通讯作者: 堤良平

ニューヨーク大学医学部(米国)

纽约大学医学院（美国）

ニューヨーク大学医学部/イエール大学(米国)

纽约大学医学院/耶鲁大学（美国）

Spatio-temporal regulation of protein tyrosine phosphatases by reactive oxygen Species (ROS) and its pharmaceutical application

活性氧（ROS）对蛋白酪氨酸磷酸酶的时空调控及其药物应用

• 发表时间: 2020
• 作者: Kawase Naoyuki;Sugihara Atsuya;Kajiwara Kentaro;Hiroshima Michio;Akamatsu Kanako;Nada Shigeyuki;Matsumoto Kunio;Ueda Masahiro;Okada Masato;堤良平
• 通讯作者: 堤良平