細胞外小胞のクライオ電子顕微鏡解析に向けた分類と精製方法の確立
計画研究の概要
エクソソームなどの細胞外小胞は、それを受容する細胞（ターゲット細胞）の、がん化、老化、増殖、分化などを調節することがわかり、大きな関心を集めている。細胞外小胞は、機能性や毒性を発現する分子などのカーゴ（積荷）をローディングすることで細胞外へ運搬し、ターゲット細胞の機能改変を行う。細胞外小胞の機能的な多様性に対応し、一つの細胞の放出する細胞外小胞は、多種多様であることがわかっているものの、具体的な分子構成による細胞外小胞の分類はできておらず、このため、細胞外小胞の典型的なモデルは存在しない。一方で、細胞突起は、細胞の表面から伸びる細長い突起であり、細胞遊走などに関与すると考えられてきた。我々は、予想外にも、細胞突起は、細胞外小胞として切り出されることを発見した。予備的検討から、これらの細胞突起由来の細胞外小胞は、細胞外小胞の多数を占め、がん細胞の増殖や転移に関与する細胞外小胞を生み出すことがわかってきた。さらに、細胞突起由来の細胞外小胞は、液液相分離による分子集合により誘導される可能性が高いことがわかってきた。そこで、本研究では、細胞突起由来の細胞外小胞の液液相分離による形成機序を解明することによって、細胞突起に由来する細胞外小胞を精製する方法を開発する。次に、これまでによく研究されてきたエンドソーム由来の細胞外小胞も精製し、それぞれを、超解像顕微鏡やクライオ電子顕微鏡などで比較観察することで、細胞外小胞の典型例のモデルを構築する。
主な研究業績
- Wan Nurul Izzati Wan Mohamad Noor, Nhung Thi Hong Nguyen, Theng Ho Cheong, Min Fey Chek, Toshio Hakoshima, Takehiko Inaba, Kyoko Hanawa-Suetsugu, Tamako Nishimura, Shiro Suetsugu. Small GTPase Cdc42, WASP, and scaffold proteins for higher-order assembly of the F-BAR domain protein. Science Advances adf5143, (2023)
- Mukherjee A, Ron JE, Hu HT, Nishimura T, Hanawa-Suetsugu K, Behkam B, Mimori-Kiyosue Y, Gov NS, Suetsugu S, Nain AS. Actin Filaments Couple the Protrusive Tips to the Nucleus through the I-BAR Domain Protein IRSp53 during the Migration of Cells on 1D Fibers. Advanced Science e2207368. (2023)
- D’Angelo G, Raposo G, Nishimura T, Suetsugu S. Protrusion-derived vesicles: new subtype of EVs? Nature Reviews Mol Cell Biol 24, 81-82, (2023)
- Snider CE, Wan Mohamad Noor WNI, Nguyen NTH, Gould KL, Suetsugu S. The state of F-BAR domains as membrane-bound oligomeric platforms. Trends Cell Biol 31, 644-655, (2021).
- Nishimura T, Oyama T, Hu HT, Fujioka T, Hanawa-Suetsugu K, Ikeda K, Yamada S, Kawana H, Saigusa D, Ikeda H, Kurata R, Oono-Yakura K, Kitamata M, Kida K, Hikita T, Mizutani K, Yasuhara K, Mimori-Kiyosue Y, Oneyama C, Kurimoto K, Hosokawa Y, Aoki J, Takai Y, Arita M, Suetsugu S. Filopodium-derived vesicles produced by MIM enhance the migration of recipient cells. Dev Cell 56, 842-859, (2021).
- Hanawa-Suetsugu K, Itoh Y, Ab Fatah M, Nishimura T#, Takemura K, Takeshita K, Kubota S, Miyazaki N, Wan Mohamad Noor WNI, Inaba T, Nguyen NTH, Hamada-Nakahara S, Oono-Yakura K, Tachikawa M, Iwasaki K, Kohda D, Yamamoto M, Kitao A, Shimada A, Suetsugu S. Phagocytosis is mediated by two-dimensional assemblies of the F-BAR protein GAS7. Nature Communications 10, 4763, (2019)