GPIアンカーの構造から解明するペルオキシソーム病の病態と発症メカニズム

从GPI锚结构阐明过氧化物酶体疾病的病理学和发病机制

• 批准号: 15K08303
• 负责人: 神澤 範行
• 金额: $ 3.08万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-01 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15K08303/
• 关键词: ＧＰＩアンカー; リン脂質; アルキル脂質; アルキルリン脂質; GPIアンカー; 脂質リモデリング; ペルオキシソーム病

細胞膜上に発現するグリコシルホスファチジルイノシトールアンカー（ＧＰＩアンカー）型タンパク質は大部分がアルキルアシル型であり、ＧＰＩアンカーの生合成過程でその脂質部分がジアシル型からアルキルアシル型に変換される。本研究では、その脂質変換に用いられるアルキル供与体を明らかにすると共に、ＧＰＩアンカー型タンパク質がアルキルアシル型である生理的意義を解明することを目的とした。これまでの研究では、ヒト慢性白血病由来細胞株であるＫ５６２細胞を用いて小胞体のアルキル脂質生合成系を破壊、ＧＰＩアンカー型タンパク質の脂質構造に対する影響を検討してきた。しかしながら、細胞が小さく精密質量分析を行うだけの十分量のタンパク質を得ることができなかった。そこで各種データから細胞サイズを比較検討し、細胞の表面積が大きく、かつ本実験系に用いることのできる細胞として、ヒト子宮頸がん由来細胞株であるＨｅＬａ細胞を選択した。その後、本細胞表面にタグ付のＧＰＩアンカー型タンパク質を恒常的に発現する細胞株を構築、この細胞株からさらにアルキル脂質生合成系を破壊した細胞株の構築に取り掛かった。本研究において、細胞膜の表面積が大きくかつＧＰＩアンカー型タンパク質の発現効率が良い細胞株はＨｅＬａ細胞であることが分かった。さらに本細胞株では、ノックアウト細胞の作成効率も良いことが分かった。

细胞膜上表达的糖基磷脂酰肌醇锚定（GPI锚定）蛋白大多为烷酰基型，其脂质部分在GPI锚定生物合成过程中从二酰基型转化为烷酰基型。本研究的目的是阐明用于脂质转化的烷基供体，并阐明烷基酰基类型的 GPI 锚定蛋白的生理意义。在之前的研究中，我们利用源自人类慢性白血病的细胞系K562细胞破坏了内质网中的烷基脂质生物合成系统，并研究了其对GPI锚定蛋白脂质结构的影响。然而，细胞很小，不可能获得足够量的蛋白质来进行精确的质谱分析。因此，我们从各种数据中比较和检查了细胞大小，并选择了 HeLa 细胞（人类宫颈癌衍生细胞系）作为具有大表面积且可用于该实验系统的细胞。之后，我们构建了一个在细胞表面持续表达标记的 GPI 锚定蛋白的细胞系，并从该细胞系开始构建了烷基脂质生物合成系统被破坏的细胞系。本研究发现HeLa细胞是一种细胞膜表面积大、GPI锚定蛋白表达效率高的细胞系。此外，发现该细胞系在产生敲除细胞方面具有良好的效率。

项目成果

ゴルジ局在性複数回膜貫通型タンパク質PGAP4はGPI側鎖の合成に必須なGPI-GalNAc転移酵素である

高尔基体定位的多重跨膜蛋白 PGAP4 是 GPI-GalNAc 转移酶，对于 GPI 侧链的合成至关重要。

• 发表时间: 2015
• 作者: 平田哲也;藤田盛久;中村昇太 ;元岡大祐 ;神澤範行 ;村上良子 ;前田 裕輔 ;木下タロウ
• 通讯作者: 木下タロウ