細胞外小胞への選択的・効率的なタンパク質輸送系構築

构建选择性高效的细胞外囊泡蛋白质转运系统

• 批准号: 21K05385
• 负责人: 柴田 俊生
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05385/
• 关键词: N-ミリストイル化; S-パルミトイル化; 脂質修飾; 細胞外小胞; エクソソーム; EV; トランスグルタミナーゼ

本研究では脂質修飾が施されることにより細胞外小胞（EV、エクソソーム）として細胞外へと分泌されるタンパク質に着目し、脂質修飾依存的なタンパク質分泌機構を解明するとともに、この分泌の仕組みを他タンパク質へ応用することを目指した。一般的に分泌されたEVは、血流やリンパ液に乗った後、遠隔器官の細胞に取り込まれることによって内容物の受け渡しが行われるため、がんなどのマーカーとして利用されるとともに、生理活性タンパク質の輸送体としても着目されている。この言わば細胞間情報伝達を媒介するEVについて、当該の年度ではその機構の応用を行うとともに、細胞への取り込み効率の向上について研究を行った。まず、前年度までに見出された、脂質修飾が施されることで高効率にEVへと輸送される配列（EVタグ）を種々のタンパク質のN末端へ結合させ、その分泌効率をウエスタンブロットなどにより確認した。その結果、多くのものついてその分泌効率の上昇が確認された。さらに、分泌されたEVの他の細胞への取り込みについて解析を行った。EVの取り込みを促進させると推定された酵素を培養細胞中で過剰発現させた。すると、この酵素存在下で分泌されたEVにおいて、非存在下と比較し、他の細胞への有意なEV取り込み上昇が確認された。本成果で見出されたEV分泌機構と取り込み機構を応用することで、生理活性を有する様々のタンパク質の高効率なEVパッケージングと、生体内でのその機能発揮に効果が期待されると考える。

在这项研究中，我们重点研究了脂质修饰时作为细胞外囊泡（EV，外泌体）分泌到细胞外的蛋白质，并阐明了脂质修饰依赖性蛋白质分泌机制，我们的目标是将其应用于其他蛋白质。分泌的EV通常用作癌症等的标记物，并且作为生物活性蛋白质也作为运输工具而受到关注。本年度，我们应用了介导细胞间信息传递的EV机制，并进行了提高细胞摄取效率的研究。首先，我们将去年发现的通过脂质修饰高效转运至EV的序列（EV标签）附加到各种蛋白质的N末端，并通过Western blot分析测定了分泌效率，并得到了证实。 。结果，证实许多物质的分泌效率增加。此外，我们分析了其他细胞对分泌的 EV 的吸收。一种预计能促进 EV 摄取的酶在培养细胞中过度表达。结果证实，与不存在这种酶的情况相比，在存在这种酶的情况下分泌的 EV 显示出其他细胞对 EV 的摄取显着增加。我们相信，本研究中发现的EV分泌和摄取机制的应用将有效地高效包装各种生理活性蛋白并在体内发挥其功能。