ファゴサイトーシスにおける小胞体・ゴルジ体からのメンブレントラフィックの解明

阐明吞噬过程中内质网和高尔基体的膜运输

基本信息

批准号：
18050031
负责人：
初沢清隆
金额：
$ 3.39万
依托单位：
Fukushima Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、ファゴサイトーシスにおいて、小胞体(ER)がphagosomeの形成初期に細胞膜と直接融合し膜成分をphagosome形成に供給することや、本来ERに局在するMHCクラスI分子群がphagosomeに送られ抗原提示に機能することがわかってきた。本研究は、「ER局在のSNAREタンパク質、syntaxin18(以下syx18)とSec22bが、ファゴサイトーシス時の膜融合反応に機能する」という最近の知見にも基づき、「ファゴサイトーシスにおけるER・ゴルジ体からのメンブレントラフィック機構」の総合的な解明を目的とする。本年度は以下の2点について成果を挙げている。(1)ファゴサイトーシスにおけるSec22bの機能解析・Sec22b過剰発現マクロファージ(J774/mVENUS-Sec22b)の解析を進めた結果、フォルボールエステル刺激による一過的な活性酸素の産生(oxidative burst)プロファイルが変化していた。産生に関与するNOX2複合体の発現量に変化が見られないことから、Sec22bがこれらの機能調節に関与することが考えられた。予備的実験から細胞膜局在のSNAREタンパク質もこの調節に関与することから、NOX2の機能発現には一連のメンブレントラフィックの存在が予想された。(2)LRG47のファゴサイトーシスにおける機能解析・p47 GTPaseファミリーのーつLRG47の過剰発現マクロファージ(J774/mVENUS-LRG47)を作製した。これまでの報告とは異なり、mVENUS-LRG47はERやゴルジ体には局在せず液胞様の構造体に存在し、NOX2複合体のgp91^<phox>やリン脂質PSのバイオセンサーLact-C2とよく共局在していた。この細胞では、NOX2の活性に変化は見られないが、Fc受容体依存のファゴサイトーシスが阻害されていたことから、この液胞様構造体の細胞膜へのトラフィッキングがファゴサイトーシスの効率制御に関与すると考えられた。

近年来，在吞噬作用方面，研究表明，内质网（ER）在吞噬体形成的早期阶段直接与细胞膜融合，为吞噬体的形成提供膜成分，而通常定位于吞噬体的MHC I类分子ER 被发送至吞噬体，已发现其在抗原呈递中发挥作用。本研究基于近期发现内质网定位的SNARE蛋白syntaxin18（syx18）和Sec22b在吞噬过程中的膜融合反应中发挥作用，旨在全面阐明“膜运输机制”。今年，我们在两个方面取得了成效。 (1) Sec22b在吞噬作用中的功能分析・对Sec22b过度表达的巨噬细胞(J774/mVENUS-Sec22b)进行分析，发现通过佛波酯刺激，瞬时活性氧产生(氧化爆发)的特征发生了变化。由于参与 NOX2 产生的 NOX2 复合物的表达水平没有观察到变化，因此表明 Sec22b 参与调节这些功能。初步实验表明定位于细胞膜的SNARE蛋白也参与了这种调节，因此预测NOX2的功能表达存在一系列的膜交通。 (2) LRG47 在吞噬作用中的功能分析・我们生成了过表达 p47 GTPase 家族成员 LRG47 的巨噬细胞 (J774/mVENUS-LRG47)。与之前的报道相反，mVENUS-LRG47 并不定位于 ER 或高尔基体，而是存在于液泡样结构中，包括 NOX2 复合物的 gp91^<phox> 和磷脂 PS 的生物传感器 Lact-。与 C2 共定位。虽然在这些细胞中没有观察到 NOX2 活性的变化，但 Fc 受体依赖性吞噬作用受到抑制，表明这种液泡样结构向细胞膜的运输可能参与了吞噬作用效率的控制。