Molecular mechanism of megalin-mediated endocytosis

• Project/Area Number: 18790559
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Kidney internal medicine
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: IINO Noriaki Niigata University, 大学院医歯学総合研究科, 特任助教 (10420308)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,010,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2008: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2007: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2006: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: megalin / Dab2 / ARH / endocytosis / immunoprecipitation / メガリン / non-muscle myosin heavy chain IIA / Cubilin / 細胞内輸送機構 / Angiotensin II-ATla受容体 / non muscle myosin heavy chain IIA / disable-2 / 免疫沈降法 / 質量分析 / モーター蛋白 / GST pulldown / non muscle myosin heavy chain / GST pull down

Research Abstract

メガリンの細胞質領域と蛋白複合体を形成する新規蛋白non-muscle myosin heavy chain IIA(NMHCII-A)を培養細胞(IRPTC)からimmunoprecipitation 法と質量分析の手法で同定した。NMHCII-A はDab2 を介してメガリンの細胞質領域と結合することが明らかになった。NMHCII-A の機能阻害するblebbistatin を培養細胞に添加すると、メガリンのリガンドであるlactoferrin の細胞内への取り込みが抑制されることが明らかになった。さらに、blebbistatin 投与下でのメガリン受容体の動きを可視化すると、メガリンはリガンド結合後も細胞表面に留まっているように見えた。このことからNMHCII-A はメガリンのエンドサイトーシスにおいて、機能的に重要な働きを有していることが明らかになった。Sucrose gradientと超遠心を組み合わせて細胞内の各コンポーネントを分画したところ、メガリン、Dab2、NMHCII-A は同一のendosomal fraction に存在することも明らかになった。以上よりIn vivoにおいてもこれらの三者は協調しながらメガリンのエンドサイトーシスを調節している可能性が示唆された。今後、さらに知見が蓄積されることで、複雑なエンドサイトーシスの分子学的機序が明らかにされることが期待される。

Research Products

• [Journal Article] Megalin and nonmuscle myosin heavy chain IIA interact with the adaptor protein Disabled-2 in proximal tubule cells (2009)
  • Author(s): Hosaka K, Takeda T, Iino N, Hosojima M, Sato H, Kaseda R, Yamamoto K, Kobayashi A, Gejyo F, Saito A
  • Journal Title: Kidney Int (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Regulation of megalin expression in cultured proximal tubule cells by angiotensin II type 1A receptor- and insulin-mediated signaling cross talk (2009)
  • Author(s): Hosojima M, Sato H, Yamamoto K, Kaseda R, Soma T, Kobayashi A, Suzuki A, Kabasawa H, Takeyama A, Ikuyama K, Iino N, Nishiyama A, Thekkumkara TJ, Takeda T, Suzuki Y, Gejyo F, Saito A
  • Journal Title: Endocrinology 150(2) Pages: 871-878
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 次世代血液浄化療法の現状と展望 (2009)
  • Author(s): 飯野則昭、風間順一郎、下条文武
  • Journal Title: 腎と透析 Pages: 647-650
• [Journal Article] Megalin and nonmuscle myosin heavy chain IIA interact with the adaptor protein Disabled-2 in proximal tubule cells. (2009)
  • Author(s): Hosaka K
  • Journal Title: Kidney International In press
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Regulation of megalin expression in cultured proximal tubule cells by angiotensin II type 1A receptor- and insulin-mediated signaling cross talk (2009)
  • Author(s): Hosojima M
  • Journal Title: Endocrinology 150 Pages: 871-878
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The endocytic adaptor protein ARH associates with motor and centrosomal proteins and is involved in centrosome assembly and cytokinesis (2008)
  • Author(s): Lehtonen S, Shah M, Nielsen R, Iino N, Ryan JJ, Zhou H, Farquhar MG
  • Journal Title: Mol Biol Cell 19(7) Pages: 2949-2961
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 心血管イベントとしてのCKD の病態と治療の方向性 (2008)
  • Author(s): 飯野則昭、斎藤亮彦、下条文武
  • Journal Title: 血栓と循環 Pages: 338-343
• [Journal Article] 腹膜透析症例における動脈硬化指数の検討 (2008)
  • Author(s): 後藤眞、山本卓、飯野則昭、杉山晴子、下条文武、丸山弘樹
  • Journal Title: 腎と透析 Pages: 380-382
• [Journal Article] The endocytic adaptor protein ARH associates with motor and centrosomal proteins and is involved in centrosome assembly and cytokinesis (2008)
  • Author(s): Lehtonen S
  • Journal Title: Molecular Biology of the Cell 19 Pages: 2949-2961
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 心血管イベントとしてのCKDの病態と治療の方向性 (2008)
  • Author(s): 飯野則昭
  • Journal Title: 血栓と循環 16 Pages: 338-343
• [Journal Article] 次世代血液浄化療法の現状と展望 (2008)
  • Author(s): 飯野則昭
  • Journal Title: 腎と透析 65 Pages: 647-650
• [Journal Article] Functional characterization of a novel missense CLCN5 mutation causing alterations in proximal tubular endocytic machinery in Dent's disease (2007)
  • Author(s): Tanuma A, Sato H, Takeda T, Hosojima M, Obayashi H, Hama H, Iino N, Hosaka K, Kaseda R, Imai N, Ueno, M, Yamazaki M, Sakimura K, Gejyo F, Saito A
  • Journal Title: Nephron Physiol 107(4) Pages: 87-97
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Role of megalin, a proximal tubular endocytic receptor, in calcium and phosphate homeostasis (2007)
  • Author(s): Saito A, Iino N, Takeda T, Gejyo F
  • Journal Title: Ther Apher Dial 11 Suppl 1
• [Journal Article] Megalin-mediated endocytosis of cystatin C in proximal tubule cells (2007)
  • Author(s): Kaseda R, Iino N, Hosojima M, Takeda T, Hosaka K, Kobayashi A, Yamamoto K, Suzuki A, Kasai A, Suzuki Y, Gejyo F, Saito A
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun 357(4) Pages: 1130-1134
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 腎臓におけるAGE の代謝機構近位尿細管上皮細胞の役割 (2007)
  • Author(s): 斎藤亮彦、飯野則昭、竹田徹朗、下条文武
  • Journal Title: 生体の科学 Pages: 540-542
• [Journal Article] レプチンと腎疾患 (2007)
  • Author(s): 飯野則昭、濱ひとみ、竹田徹朗、下条文武、斎藤亮彦
  • Journal Title: Annual review 腎臓 Pages: 20-23
• [Journal Article] High-fat diet in low-dose-streptozotocin-treated heminephrectomized rats induces all features of human type 2 diabetic nephropathy : a new rat model of diabetic nephropathy (2006)
  • Author(s): Sugano M, Yamato H, Hayashi T, Ochiai H, Kakuchi J, Goto S, Nishijima F, Iino N, Kazama JJ, Takeuchi T, Mokuda O, Ishikawa T, Okazaki R.
  • Journal Title: Nutr Metab Cardiovasc Dis 16(7) Pages: 477-484
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Angiotensin IIおよびInsulinによる近位尿細管上皮細胞機能分子群の細胞内輸送機序の解析 (2008)
  • Author(s): 山本佳子
  • Organizer: 第51回日本腎臓学会学術総会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場
  • Year and Date: 2008-05-30
• [Presentation] Dent秒責任遺伝子(CLOCN5)G333Rミスセンス変異による糖鎖修飾異常 (2008)
  • Author(s): 佐藤博慶
  • Organizer: 第51回日本腎臓学会学術総会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場
  • Year and Date: 2008-05-30
• [Presentation] アンギオテンシンII-AT1a受容体を介するメガリンの発現抑制機構とインスリンによる拮抗作用 (2007)
  • Author(s): 細島康宏
  • Organizer: 第50回日本腎臓学会学術集会
  • Place of Presentation: アクトシティー浜松
  • Year and Date: 2007-05-26