ミオシンVaカーゴ受容体(Slac2)による神経回路網形成機構の解明

• Project/Area Number: 17024065
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 福田 光則 独立行政法人理化学研究所, 福田独立主幹研究ユニット, 独立主幹研究員 (50311361)
• Project Period (FY): 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000); Fiscal Year 2005: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
• Keywords: シナプトタグミン様蛋白質 / Rab27A / Rabエフェクター / メラノソーム輸送 / Griscelli症候群 / ミオシンVa / Slac2-a / melanophilin / Slac2-c / MyRIP

Research Abstract

タイプI型Griscelli症候群はアクチン依存性のモーター蛋白質をコードするミオシンVa遺伝子の欠損により発症し、毛髪の部分白化(メラノソームの輸送異常)、神経疾患(特に小脳樹状突起形成不全によるてんかん)などの症状を示す。メラノサイトにおいてミオシンVaはSlac2-aと命名したミオシンVaカーゴ受容体を介して間接的にカーゴ(メラノソーム)を認識することが明らかになっているが、神経細胞においてミオシンVaがどのようなメカニズムでカーゴとなるべき膜(小胞)を認識し、どのようなメカニズムで神経突起先端へと輸送するのかはこれまで明らかではなかった。本研究では神経細胞においてもメラノサイトと同様にミオシンVa・Slac2・Rab27の三者複合体が神経突起先端部へ特定の膜を輸送するのではないかと考え、その可能性を検討した。その結果、マウス脳においてはRab27Aではなく近縁のアイソフォームRab27Bが、Slac2-aではなくSlac2-cという相同分子が発現することが明らかとなった。Slac2-cはSlac2-aと同様に、Rab27結合ドメイン及びミオシン結合ドメインを有することから、神経細胞でもミオシンVa・Slac2-c・Rab27Bの三者複合体が機能する可能性が示唆された。しかしながら、その後の生化学的・細胞生物学的解析から、Slac2-cはミオシンVaではなくミオシンVIIaの機能的カーゴ受容体であることが明らかとなり、神経細胞においてミオシンVaはSlac2以外のカーゴ受容体を利用するものと考えれられた(J.Biol.Chem.(2005)280,28015-28022)。

Research Products

• [Journal Article] Distinct developmental expression of synaptotagmin I and IX in the mouse brain. (2006)
  • Author(s): Fukuda, M.
  • Journal Title: NeuroReport 17 Pages: 179-182
• [Journal Article] O-glycosylation is essential for intracellular targeting of synaptotagmins I and II in non-neuronal specialized secretory cells. (2005)
  • Author(s): Atiya-Nasagi, Y., Cohen, H., Medalia, O., Fukuda, M., Sagi-Eisenberg, R.
  • Journal Title: J.Cell Sci. 118 Pages: 1363-1372
• [Journal Article] Classical protein kinase C(s) regulates targeting of synaptotagmin IX to the endocytic recycling compartment. (2005)
  • Author(s): Haberman, Y., Ziv, I., Gorzalczany, Y, Fukuda, M., Sagi-Eisenberg, R.
  • Journal Title: J.Cell Sci. 118 Pages: 1641-1649
• [Journal Article] Functional analysis of Slac2-c/MyRIP as a linker protein between melanosomes and myosin VIIa. (2005)
  • Author(s): Kuroda, T.S., Fukuda, M.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 280 Pages: 28015-28022
• [Journal Article] AS160, the Akt substrate regulating GLUT4 translocation, has a functional Rab GTPase activating protein domain. (2005)
  • Author(s): Miinea, C.P., Sano, H., Kane, S., Sano, E., Fukuda, M., Peranen, J., Lane, W.S., Lienhard, G.E.
  • Journal Title: Biochem.J. 391 Pages: 87-93
• [Journal Article] Protein Kinase C-mediated phosphorylation of the two polybasic regions of synaptotagmin VI regulates their function in acrosomal exocytosis. (2005)
  • Author(s): Roggero, C.M., Tomes, C.N., De Bias, G.A., Castillo, J., Michaut, M.A., Fukuda, M., Mayorga, L.S.
  • Journal Title: Dev.Biol. 285 Pages: 422-435
• [Journal Article] Adenovirus-mediated silencing of Synaptotagmin 9 inhibits Ca^<2+>-dependent insulin secretion in islets. (2005)
  • Author(s): Iezzi, M., Eliasson, L., Fukuda, M., Wollheim, C.B.
  • Journal Title: FEBS Lett. 579 Pages: 5241-5246
• [Journal Article] Rab proteins regulate epithelial sodium channel activity in colonic epithelial HT-29 cells. (2005)
  • Author(s): Saxena, S., Singh, M., Engisch, K., Fukuda, M., Kaur, S.
  • Journal Title: Biochem.Biophys.Res.Commun. 337 Pages: 1219-1223
• [Journal Article] The short apical membrane half-life of rescued ΔF508-cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) CFTR results from accelerated endocytosis of ΔF508-CFTR in polarized human airway epithelial cells. (2005)
  • Author(s): Swiatecka-Urban, A., Brown, A., Moreau-Marquis, S., Renuka, J., Coutermarsh, B., Barnaby, R., Karlson, K.H., Flotte, T.R., Fukuda, M., Langford G.M., Stanton, B.A.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 280 Pages: 36762-36772
• [Journal Article] Slp4-a/granuphilin-a interacts with syntaxin-2/3 in a Munc 18-2-dependent manner. (2005)
  • Author(s): Fukuda, M., Imai, A., Nashida, T., Shimomura, H.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 280 Pages: 39175-39184
• [Journal Article] The C2B domain of rabphilin directly interacts with SNAP-25 and regulates the docking step of dense core vesicle exocytosis in PC12 cells. (2005)
  • Author(s): Tsuboi, T., Fukuda, M.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 280 Pages: 39253-39259
• [Journal Article] Cloning and genomic characterization of sytdep, a new synaptotagmin XIV-related gene. (2005)
  • Author(s): Herrero-Turrion, M.J., Fukuda, M., Mollinedo, F.
  • Journal Title: Biochem.Biophys.Res.Commun. 340 Pages: 386-394
• [Journal Article] Slp homology domain : A novel protein motif that specifically binds small GTPase Rab27. (2005)
  • Author(s): Fukuda, M.
  • Journal Title: Recent Res.Dev.Biochem. 6 Pages: 13-29
• [Journal Article] Versatile role of Rab27 in membrane trafficking : Focus on the Rab27 effector families. (2005)
  • Author(s): Fukuda, M.
  • Journal Title: J.Biochem. 137 Pages: 9-16
  • NAID: 10017342344
• [Journal Article] Functional analysis of Slac2-a/melaonophilin as a linker protein between Rab27A and myosin Va in melanosome transport. (2005)
  • Author(s): Kuroda, T.S., Itoh, T., Fukuda M.
  • Journal Title: Methods Enzymol. 403 Pages: 419-431
• [Journal Article] Identification and biochemical analysis of Slac2-c/MyRIP as a Rab27-, myosin Va/VIIa-, and actin-binding protein. (2005)
  • Author(s): Kuroda, T.S., Fukuda, M.
  • Journal Title: Methods Enzymol. 403 Pages: 431-444
• [Journal Article] Analysis of the role of Rab27 effector Slp4-a/granuphilin-a in dense-core vesicle exocytosis. (2005)
  • Author(s): Fukuda, M., Kanno, E.
  • Journal Title: Methods Enzymol. 403 Pages: 445-457
• [Journal Article] Assay and functional interactions of Rim2 with Rab3. (2005)
  • Author(s): Fukuda, M.
  • Journal Title: Methods Enzymol. 403 Pages: 457-468
• [Journal Article] Assay of Rab binding specificity of rabphilin and Noc2 : Target molecules for Rab27. (2005)
  • Author(s): Fukuda, M., Yamamoto, A.
  • Journal Title: Methods Enzymol. 403 Pages: 469-481
• [Journal Article] Slac2-aとSlp2-a:メラニン色素輸送のしくみ (2005)
  • Author(s): 福田光則
  • Journal Title: 医学のあゆみ 212 Pages: 769-770
• [Journal Article] シナプトタグミンと類似タンパク質による膜輸送制御の分子メカニズム (2005)
  • Author(s): 福田光則
  • Journal Title: 生化学 77 Pages: 603-618
  • NAID: 10016603083
• [Journal Article] 「メラニン色素」輸送の分子メカニズム:肌や髪の毛が黒くなる仕組み (2005)
  • Author(s): 福田光則
  • Journal Title: 日皮協ジャーナル 54 Pages: 60-66
• [Journal Article] 美白への新たなアプローチ-メラニン輸送をストップさせる- (2005)
  • Author(s): 黒田垂歩, 福田光則
  • Journal Title: BIONICS 2(11) Pages: 68-71
  • NAID: 40007003528
• [Book] アンチ・エイジングシリーズ1「白髪・脱毛・育毛の実際」メラニン色素輸送メカニズムの解明 (2005)
  • Author(s): 福田光則, 黒田垂歩
  • Publisher: エヌ・ティー・エス