フォスファチジルセリン輸送性ATPaseの作動機構と開口放出における意義

• Project/Area Number: 16657038
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Functional biochemistry
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 森山 芳則 岡山大学, 大学院医歯薬学総合研究科, 教授 (10150658)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大塚 正人 岡山大学, 自然生命科学研究支援センター, 助手 (30243489)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2005: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000); Fiscal Year 2004: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
• Keywords: ATPase / フリップフロップ / 小胞輸送 / エキサイトーシス / PS / リン脂質 / シナプス小胞 / リポソーム

Research Abstract

シナプス小胞が開口放出される際、フォスファチジルセリン(PS)が脂質二重層の上層部に集積し融合を促進すると考えられている。このPSの膜内での輸送を司っていると考えられているのがPS依存性ATPaseである。本研究はこのPS依存性ATPaseの生化学的・細胞生物学的性質を明らかにすることを目的としている。成果は以下にまとめた。
(1)PS依存性ATPaseをコードするcDNAをラット脳よりクローン化し、昆虫細胞を用いた発現系を構築した。
(2)上記の発現系を用いて野生型ならびに変異型ATPaseを精製した。現在、その生化学的性質を解析中である。
(3)PS依存性ATPaseに対する特異的モノクローン抗体2E6を作製した。Synaptophysinとの2重ラベル免疫電子顕微鏡法によりPS依存性ATPaseが確かにシナプス小胞に存在していることを証明した。
(4)この抗体をPC12細胞に注入したところ分泌顆粒の開口放出が部分的に阻害された。
以上の結果はPS依存性ATPaseは開口放出において本質的に重要であることを強く示唆している。

Research Products

• [Journal Article] Vesicular storage and secretion of L-glutamate from glucagon-like peptide 1-secreting clonal intestinal L cells. (2006)
  • Author(s): Uehara, S., Jung, S.K., Morimoto, R., Arioka, S., Miyaji, T., Juge, N., Hiasa, M., Shimizu, K., Ishimura, A., Otsuka, M., Yamamoto, A., Maechler, P., Moriyama, Y.
  • Journal Title: J.Neurochem. 96 Pages: 550-560
• [Journal Article] Identification of essential amino acid residues of the NorMNa^+/multidrug antiporter in Vibrio parahaemolyticus. (2005)
  • Author(s): Otsuka, M., Yasuda, M., Morita, Y., Otsuka, C., Tsuchiya, T., Omote, H., Moriyama.Y.
  • Journal Title: J.Bacteriol. 187 Pages: 1552-1558
• [Journal Article] A human transpoter protein that mediates the final excretion step for toxic organic cations. (2005)
  • Author(s): Otsuka, M., Matsumoto, T., Morimoto, R., Arioka, S., Omote, H., Moriyama, Y.
  • Journal Title: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 102 Pages: 17923-17928
• [Journal Article] Proteolipid of vacuolar H^+-ATPase of Plasmodium, falciparum : cDNA cloning, gene organization and complementation of a yeast null mutant. (2005)
  • Author(s): Yatsushiro, S., Taniguchi, S., Mitamura, T., Omote, H., Moriyama, Y.
  • Journal Title: Biochim.Biophy.Acta 1717 Pages: 89-96
• [Journal Article] Overexpression of constitutively activated glutamate dehydrogenase induces insulin secretion through enhanced glutamate oxidation. (2004)
  • Author(s): Anno, T., Uehara, S., Katagiri, H., Ohta, Y., Ueda, K., Mizuguchi, H., Moriyama, Y., Oka, Y., Tanizawa Y.
  • Journal Title: Am.J.Physiol 286
• [Journal Article] Metabotropic glutamate receptor type 4 is involved in auto-inhibitory cascade for glucagon secretion by α cells of islet of Langerhans. (2004)
  • Author(s): Uehara, S., Muroyama, A., Echigo, N., Morimoto, R., Otsuka, M., Yatsushiro, S., Moriyama, Y.
  • Journal Title: Diabetes 53 Pages: 998-1006
• [Journal Article] A novel variant of ionotropic glutamate receptor regulates somatostatin secretion from δ-cells of islets of Langerhans. (2004)
  • Author(s): Muroyama, A., Uehara, S., Yatsushiro, S., Echigo, N., Morimoto, R, Morita, M., Hayashi, M., Yamamoto, A., Koh, D.S., Moriyama, Y.
  • Journal Title: Diabetes 53 Pages: 1743-1753
• [Journal Article] Vesicular inhibitory amino acid transporter is expressed in GABA-containing astrocytes in rat pineal glands. (2004)
  • Author(s): Echigo, N., Moriyama, Y.
  • Journal Title: Neurosc.Lett. 367 Pages: 79-84
• [Journal Article] The stimulatory action of amphiphysin on dynamin function is dependent on lipid bilayer curvature. (2004)
  • Author(s): Yoshida, Y., Kinuta, M., Abe, T., Liang, S., Araki, K., Cremona, O., Paolo, G.D., Moriyama, Y., Yasuda, T., Camilli, P.D., Takei, K.
  • Journal Title: EMBO.J. 23 Pages: 3483-3491
• [Journal Article] Glutamatergic chemical transmission : Look! Here, there, and anywhere. (review) (2004)
  • Author(s): Moriyama, Y., Yamamoto, A.
  • Journal Title: J.Biochem. 135(2) Pages: 155-163
• [Journal Article] 神経と内分泌細胞におけるD-アスパラギン酸の作動機構(総説) (2004)
  • Author(s): 上原俊介, 森山芳則
  • Journal Title: 化学と教育(日本化学会誌) 52(1) Pages: 14-17
• [Journal Article] マラリア原虫の寄生維持のメカニズム:小胞輸送の関与(総説) (2004)
  • Author(s): 八代聖基, 林美都子, 森山芳則
  • Journal Title: 日本医事新報 No.4185 Pages: 28-32
• [Journal Article] 生命科学のNew Key Word:小胞型グルタミン酸トランスポーター(総説) (2004)
  • Author(s): 森山芳則
  • Journal Title: 生体の科学 55 Pages: 412-413
• [Journal Article] メラトニン合成酵素の構造生物学と概日リズム制御(総説) (2004)
  • Author(s): 坪井誠二, 森山芳則
  • Journal Title: 化学と生物 (印刷中)
• [Book] グルタミン酸によるα細胞とβ細胞の分泌機能制御,「分子糖尿病学の進歩-基礎から臨床まで-2004」第I章:インスリン分泌の分子機構 (2004)
  • Author(s): 森山芳則
  • Publisher: 金原出版
• [Book] 血糖制御の新しい視点:ランゲルハンス氏島におけるグルタミン酸シグナリング,糖尿病学2004 (2004)
  • Author(s): 森山芳則
  • Publisher: 診断と治療社