細胞極性制御におけるリン脂質PIP3輸送の役割

• Project/Area Number: 20677002
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (S)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Cell biology
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 三木 裕明 Osaka University, たんぱく質研究所, 教授 (80302602)
• Project Period (FY): 2008 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥72,150,000 (Direct Cost: ¥55,500,000、Indirect Cost: ¥16,650,000); Fiscal Year 2011: ¥18,200,000 (Direct Cost: ¥14,000,000、Indirect Cost: ¥4,200,000); Fiscal Year 2010: ¥19,110,000 (Direct Cost: ¥14,700,000、Indirect Cost: ¥4,410,000); Fiscal Year 2009: ¥18,200,000 (Direct Cost: ¥14,000,000、Indirect Cost: ¥4,200,000); Fiscal Year 2008: ¥16,640,000 (Direct Cost: ¥12,800,000、Indirect Cost: ¥3,840,000)
• Keywords: GAKIN / Par1 / PIP3 / Parl

Research Abstract

細胞極性制御キナーゼPar1の新規基質として見つけたGAKINの機能、およびその制御のしくみを分子・細胞から個体レベルで調べることを目的としている。21年度の解析から、GAKINが細胞内を移動しながら集積する様子が観察されていたが、Par1リン酸化部位変異体ではいったん集積するとそこから動かないのに対し、野性型ではその後も動く様子が観察された。Par1によるGAKINのリン酸化が、動的なGAKIN移動を起こすために重要な役割を持っている可能性が示唆された。また、GAKINが「tubular endosome」と呼ばれるチューブ状の集積構造をとることや、tubular endosomeの形成に関わる低分子量型G蛋白質Rab8とGAKINが複合体を作ることも明らかとなった。この複合体形成はRab8の活性化状態に依存しておらず、GAKINはRab8のエフェクターとしてではなく、Rab8を含む蛋白質複合体を輸送することで機能しているのではないかと考えられる。GAKIN遺伝子ノックアウトマウス作製に関しては、21年度の成果によって得られていたキメラマウスを交配させて、遺伝子ヘテロ欠損マウスを得た。さらにヘテロマウス同士の交配によりホテ欠損マウスも得られた。遺伝子レベルのみでなく、GAKIN抗体を用いたウエスタンブロットによる解析で、蛋白質レベルでの欠損も確認できている。GAKINホモ欠損マウスは野生型と同様に成長しているが、尾を持ってつり下げた際の足の動きに異常が観察されており、神経系に何らかの異常が生じている可能性が示唆された。GAKIN遺伝子部分に挿入したLacZの発現を調べているが、現在のところ明瞭なシグナルは観察されていない。

Research Products

• [Journal Article] Nucleoredoxin sustains Wnt/β-catenin signaling by retaining a pool of inactive Dishevelled protein. (2010)
  • Author(s): Funato, Y.(first author), Miki, H.(last and corresponding author), et al.
  • Journal Title: Current Biology Volume: 20 Pages: 1945-1952
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nucleoredoxin negatively regulates Toll-like receptor 4 signaling via recruitment of Flightless-I to Myeloid differentiation primary response gene (88). (2010)
  • Author(s): Hayashi, T.(first author), Miki, H.(last and corresponding author), et al.
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry Volume: 285 Pages: 18586-18593
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Par1b/MARK2 phosphorylates kinesin-like motor protein GAKIN/KIF13B to regulate axon formation. (2010)
  • Author(s): Yoshimura, Y.(first author), Miki, H.(last and corresponding author), et al.
  • Journal Title: Molecular and Cellular Biology Volume: 30 Pages: 2206-2219
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Discovery of candidate disease genes in ENU-induced mouse mutants by large-scale sequencing identifies a splice-site mutation in nucleoredoxin : (2009)
  • Author(s): Boles, et al.
  • Journal Title: PLoS Genetics VOL.5(電子版なので最初のページのみ)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A coated vesicle-associated kinase of 104 kDa (CVAK104) induces lysosomal degradation of frizzled 5 (Fzd5). (2009)
  • Author(s): Terabayashi, et al.
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry VOL.284 Pages: 26716-26714
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sufu recruits GSK3beta for efficient processing of Gli3. (2009)
  • Author(s): Kise, et al.
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications VOL.387 Pages: 569-574
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dishevelled-induced phosphorylation regulates membrane localization of Parlb. (2008)
  • Author(s): Takeshi Terabayashi, et al.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. 375 Pages: 660-665
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nucleoredoxin regulates the Wnt/planar cell polarity pathway in Xenopus. (2008)
  • Author(s): Yosuke Funato, et al.
  • Journal Title: Genes. Cells. 13 Pages: 965-975
  • Peer Reviewed
• [Presentation] がん転移因子PRLのレドックスセンサーとしての機能 (2010)
  • Author(s): 船戸洋佑、三木裕明
  • Organizer: BMB2010(第33回日本分子生物学会年年会、第83回日本生化学会大会、合同大会)
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド(招待講演)
  • Year and Date: 2010-12-09
• [Presentation] タンパク質の酸化修飾によるシグナル伝達の制御 (2009)
  • Author(s): 三木裕明、船戸洋祐、森中紹文
  • Organizer: 日本生化学会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場(兵庫県)
  • Year and Date: 2009-10-23
• [Presentation] レドックス応答性因子nucleoredoxinによるWntシグナルの制御 (2008)
  • Author(s): 三木 裕明
  • Organizer: 日本酸化ストレス学会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館
  • Year and Date: 2008-06-19
• [Remarks]
  • URL: http://www.protein.osaka-u.ac.jp/intra_signal/index.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.protein.osaka-u.ac.jp/intra_signal/index.html