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メラノサイト-ケラチノサイト間のメラノソーム受け渡し機構の解明

Research Project

Project/Area Number 17J03558
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

丸橋 総史郎  東北大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywordsケラチノサイト / メラノソーム / Rab / メラノサイト
Outline of Annual Research Achievements

ケラチノサイトに取り込まれたメラノソームは、膜状の構造に包まれており、この中でメラノソームタンパク質は分解を受ける。本年度はまず、このメラノソームが存在する区画を詳細に解析するために、マウス・培養メラノサイトを用いて、Rabファミリータンパク質(Rab1~45)の網羅的局在スクリーニングを行った。その結果、11種類のRabがケラチノサイトに取り込まれたメラノソームの周りに集積することが確認された。次に、この取り込まれた区画で起こる、メラノソームの分解に着目し、一次スクリーニングで残った11種類のRabに関して、メラノソーム分解に影響を与えるものを調べた。この分解活性の評価に関しては、これまでに良い実験系が存在しなかったため、メラノソーム特異的なタグであるM-INKを用いた、メラノソームのタンパク質の分解を評価するアッセイ系を新たに開発した。その結果、Rab7B(Rab42とも呼ばれる)の欠損により、メラノソームタンパク質の分解能が低下することが明らかとなった。さらに、CRISPR-Cas9のシステムを用いたRab7Bのノックアウト細胞株においても、同様のアッセイ系で分解の遅延が見られ、メラノソームの内在性タンパク質であるTyrosinaseとPmelの分解も、同様に阻害されることを発見した。以上の結果から、ケラチノサイトにおいてRab7B/42がメラノソームを含む区画に集積し、メラノソームのタンパク質分解を促進することが明らかとなった。
最後に、この研究成果を論文としてまとめ、Cell Struct. Funct.誌に発表することができた。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Rab7B/42 Is Functionally Involved in Protein Degradation on Melanosomes in Keratinocytes2020

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

      Cell Structure and Function

      Volume: 45 Issue: 1 Pages: 45-55

    • DOI

      10.1247/csf.19039

    • NAID

      130007809704

    • ISSN
      0386-7196, 1347-3700
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The BLOC-3 subunit HPS4 is required for activation of Rab32/38 GTPases in melanogenesis, but its Rab9 activity is dispensable for melanogenesis.2019

    • Author(s)
      Ohishi, Y., Kinoshita, R., Marubashi, S., Ishida, M. and Fukuda, M.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem.

      Volume: 294 Issue: 17 Pages: 6912-6922

    • DOI

      10.1074/jbc.ra119.007345

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A BLOC-3 component HPS4 regulates melanogenesis through activation of Rab32/38, but independent of Rab9A.2018

    • Author(s)
      大石雄太、木下理子、丸橋総史郎、石田森衛、福田光則
    • Organizer
      第70回日本細胞生物学会大会・第51回発生生物学会合同大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Rab32/Rab38に対する不活性化因子RUTBC1の色素細胞における機能解析2018

    • Author(s)
      大林典彦、丸橋総史郎、福田光則
    • Organizer
      第28回日本色素細胞学会学術大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Comprehensive knockout analysis of the Rab family small GTPases in MDCK cells.2018

    • Author(s)
      Yuta Homma, Riko Kinoshita, Yoshihiko Kuchitsu, Paulina S. Wawro, Soujiro Marubashi, Mai E. Oguchi, Morie Ishida, Naonobu Fujita & Mitsunori Fukuda
    • Organizer
      The 2018 ASCB/EMBO meeting
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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