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SKIPによるリソソームとリソソーム関連オルガネラの選択的輸送メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 14J02630
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Cell biology
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

石田 森衛  東北大学, 生命科学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords膜輸送 / Rab / kinesin / melanosome / メラノソーム / キネシン / 小胞輸送 / 微小管順行性輸送 / メラノソーム輸送 / 低分子量Gタンパク質 / モータータンパク質 / リソソーム / リソソーム関連オルガネラ
Outline of Annual Research Achievements

報告者は先行研究で、メラノソームの微小管順行性輸送の制御因子であるkinesin-1の欠損によりメラノソームが核周辺に凝集することを明らかにしている。そこでまず、マウスに存在する全43種類のKif分子に対するsiRNAを作成し、メラノソームの凝集が誘導されるものを網羅的にスクリーニングし、複数種の候補Kif分子を同定した。次にこれら結果のオフターゲット効果の可能性を検証するためにsiRNAのターゲットサイトをさらに3本増やし、またsiRNAの処理により実際mRNAの量が低下していることをRT-PCRにより検証を行った。これらの一連のスクリーニングの結果Kif1cという機能未知の分子を同定することに成功した。Kif1cのメラノソーム輸送への関与については証明されなかったが、これらの実験の過程でKif1cのtailドメインがメラノソーム特異的に局在することを発見した。さらに興味深いことに精製したKif1cのtailドメインを固定したメラノサイトと反応させると細胞に発現させた時と同様に、メラノソームに局在した。このことからKif1cのtailドメインが新規のメラノソーム特異的マーカーとして機能することが示唆された。さらに詳細な解析の結果、Kif1cのtailドメインはメラノソームの内腔部分であるメラノコアを直接認識していることが判明した。そこでKif1cのtailドメインを”M-INK (Melanosome INteracting Kif1c)”と名付け、このツールを利用した細胞染色への応用を行った。興味深いことにM-INKはこれまで染色が難しかったケラチノサイト内に転移されたメラノソームも認識した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2017 2016 2015 2014

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] M-INK, a novel tool for visualizing melanosomes and melanocores.2017

    • Author(s)
      Ishida, M., Marubashi, S. and Fukuda, M.
    • Journal Title

      J. Biochem.

      Volume: 161 Pages: 323-326

    • DOI

      10.1093/jb/mvw100

    • NAID

      40021219775

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Multiple types of guanine nucleotide exchange factors (GEFs) for Rab small GTPases.2016

    • Author(s)
      Ishida, M., Oguchi, M. E. and Fukuda, M.
    • Journal Title

      Cell Struct. Funct.

      Volume: 41 Issue: 2 Pages: 61-79

    • DOI

      10.1247/csf.16008

    • NAID

      130005163247

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Rab1A regulates anterograde melanosome transport by recruiting kinesin-1 to melanosomes through interaction with SKIP2015

    • Author(s)
      Ishida, M., Ohbayashi, N. and Fukuda, M
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 8238-8238

    • DOI

      10.1038/srep08238

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The GTPase-deficient Rab27A(Q78L) Mutant Inhibits Melanosome Transport in Melanocytes through Trapping of Slac2-a/melanophilin in their Cytosol: Development of a Novel Melanosome-targeting Tag2014

    • Author(s)
      Ishida, M., Arai, SP., Ohbayashi, N. and Fukuda, M
    • Journal Title

      J. Biol. Chem.

      Volume: 289 Issue: 16 Pages: 11059-11067

    • DOI

      10.1074/jbc.m114.552281

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] メラノソームを染色する新規ツールの開発2016

    • Author(s)
      石田森衛、丸橋総史郎、○福田光則
    • Organizer
      第27回日本色素細胞学会学術大会
    • Place of Presentation
      岐阜
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] The molecular mechanism of anterograde melanosome transport on microtubules in mammalian melanocytes2015

    • Author(s)
      Ishida, M., Ohbayashi, N. and Fukuda, M
    • Organizer
      ASCB (American Society for Cell Biology) annual meeting
    • Place of Presentation
      San Diego, California, USA
    • Year and Date
      2015-12-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] メラノサイトにおけるメラノソームの微小管順行性輸送メカニズム2015

    • Author(s)
      石田森衛、福田光則
    • Organizer
      第26回日本色素細胞学会学術大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2015-11-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 常時活性化型Rab27A変異体はエフェクター分子であるSlac2-aを細胞質にトラップすることによってメラノソーム輸送を阻害する2014

    • Author(s)
      荒井沙希、石田森衛、大林典彦、福田光則
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Mechanism of the Melanosome Transport Inhibition Induced by a Constitutive Active RAB27a Mutant in Melanocytes: Development of a Novel Melanosome-Targeting Tag and its Applications2014

    • Author(s)
      Ishida, M., Arai, SP., Ohbayashi, N. and Fukuda, M
    • Organizer
      IPCC 2014: XXII International Pigment Cell Conference
    • Place of Presentation
      Singapore (Singapore)
    • Year and Date
      2014-09-04 – 2014-09-07
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Book] 色素細胞第2版2015

    • Author(s)
      石田森衛・大林典彦・福田光則
    • Total Pages
      328
    • Publisher
      慶應義塾大学出版会
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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