細胞外への小胞分泌機構の解明

阐明囊泡分泌到细胞外的机制

• 批准号: 14780548
• 负责人: 竹谷 豊
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14780548/
• 关键词: 骨芽細胞; マトリックスベジクル; カベオラ; 脂質ラフト; カベオリン; 小胞分泌; 石灰化

骨芽細胞が分泌するマトリックスベジクルと呼ばれる細胞外分泌小胞は、骨石灰化におけるハイドロキシアパタイトの結晶形成を行う重要な器官である。これまで、骨芽細胞膜から分泌されることがわかっていたが、マトリックスベジクルに特異的に局在する分子のターゲティングメカニズムおよび細胞外への小胞形成機構は不明であった。本研究では、マトリックスベジクルに局在する分子の多くが、カベオラ/脂質ラフトとよばれる細胞膜マイクロドメインに局在することから、カベオラ/脂質ラフトがマトリックスベジクルの形成に重要であると考え、細胞外への小胞形成におけるカベオラ/脂質ラフトの役割について検討を行った。その結果、マトリックスベジクルに局在する分子であるアルカリフォスファターゼ、アネキシンII、アネキシンIV、リン酸トランスポーター(NPT-III)が、細胞膜上のカベオラ/脂質ラフトに濃縮されていること、マトリックスベジクルとカベオラ/脂質ラフトのコレステロール・スフィンゴ脂質の割合が類似することから、マトリックスベジクルの形成にカベオラ・脂質ラフトが重要な役割を果たしていることを明らかにした。さらに、マトリックスベジクルには、カベオラの構造蛋白であるカベオリン、特にカベオリン-2が多く存在することを見いだした。カベオリン-1とカベオリン-2の割合は、カベオラ/脂質ラフトでは、カベオリン-1が優位であるのに対して、マトリックスベジクルではカベオリン-2が優位であること、また、カベオリン-1の細胞膜滞留型ミュータントを過剰発現させ、細胞膜上のカベオリン-1を増加させると、生成するマトリックス中のカベオリン-2の割合が増加することから、マトリックスベジクルは、カベオリン-2を多く含むカベオラ/脂質ラフトドメインから出芽しているものと考えられた。

成骨细胞分泌的细胞外分泌囊泡（称为基质囊泡）是骨矿化过程中羟基磷灰石晶体形成的重要器官。迄今为止，已知它是由成骨细胞膜分泌的，但特异性定位于基质囊泡中的分子的靶向机制以及细胞外囊泡形成的机制尚不清楚。在这项研究中，我们假设小凹/脂筏对于基质囊泡的形成很重要，因为定位在基质囊泡中的许多分子都位于称为小凹/脂筏的细胞膜微域中，我们研究了小凹/脂筏的作用。参与细胞外囊泡的形成。结果，我们发现碱性磷酸酶、膜联蛋白II、膜联蛋白IV和磷酸盐转运蛋白（NPT-III）这些定位于基质囊泡的分子，集中在细胞膜上的小凹/脂筏中，与胆固醇的比例相似；小凹和脂筏中的鞘脂揭示了小凹和脂筏在基质囊泡的形成中发挥着重要作用。此外，我们发现基质囊泡含有大量的caveolae结构蛋白，特别是caveolin-2。 Caveolin-1与caveolin-2的比例使得caveolin-1在caveolae/脂筏中占主导地位，而caveolin-2在基质囊泡中占主导地位，而caveolin-1则保留在细胞膜中过表达型突变体中。此外，细胞膜上caveolin-1的增加会增加所得基质中caveolin-2的比例，这表明基质囊泡从富含caveolin-2的caveolae/脂筏结构域中出芽。

项目成果

竹谷 豊 他: "カルシウム・リン酸輸送とカベオラ"腎と骨代謝. 15・4. 343-349 (2002)

Yutaka Takeya 等：“钙/磷酸盐转运和细胞膜窝”肾脏和骨代谢 15・4（2002 年）。