Analysis of atypical small GTPases involved in membrane dynamics

• Project/Area Number: 23370083
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Cell biology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: KONTANI Kenji 東京大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (30302615)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): FUKUYAMA Masamitsu 東京大学, 大学院薬学系研究科, 助教 (20422389) ; SAITO Kota 東京大学, 大学院薬学系研究科, 助教 (60549632) ; 梶保 博昭 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教 (70401221)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥20,020,000 (Direct Cost: ¥15,400,000、Indirect Cost: ¥4,620,000); Fiscal Year 2013: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2012: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000); Fiscal Year 2011: ¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000)
• Keywords: 低分子量Gタンパク質 / メンブラントラフィック / オルガネラ / 線虫 / 細胞内物質輸送 / 一次繊毛 / 神経細胞 / 低分子量G蛋白質 / リソソーム / ファゴソーム / メンブレントラフィック

Outline of Final Research Achievements

In this study, we analyzed some atypical small GTPases and found that 1) ARL8 is involved in phagosome-lysosome fusion and required for efficient removal of apoptotic cells; 2) both the N-terminal palmitoylation and the C-terminal RVxP motif of Arl13b are required for the ciliary localization of Arl13b; 3) Di-Ras2 activity may be regulated via interaction with SmgGDS; 4) C. elegans Di-Ras homolog functions as a positive regulator for acetylcholine release from neuronal cells.

Research Products

• [Journal Article] Active transport and diffusion barriers restrict Joubert Syndrome-associated ARL13B/ARL-13 to an Inv-like ciliary membrane subdomain. (2013)
  • Author(s): Cevik S, Sanders AA, Van Wijk E, Boldt K, Clarke L, van Reeuwijk J, Hori Y, Horn N, Hetterschijt L, Wdowicz A, Mullins A, Kida K, Kaplan OI, van Beersum SE, Man Wu K, Letteboer SJ, Mans DA, Katada T, Kontani K, Ueffing M, Roepman R, Kremer H, Blacque OE.
  • Journal Title: PLoS Genet. Volume: 9 Issue: 12 Pages: e1003977-e1003977
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1003977
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Genetically encoded calcium indicator illuminates calcium dynamics in primary cilia (2013)
  • Author(s): Su S, Phua SC, DeRose R, Chiba S, Narita K, Kalugin PN, Katada T, Kontani K, Takeda S, Inoue T.
  • Journal Title: Nat. Methods Volume: 10 Issue: 11 Pages: 1105
  • DOI: 10.1038/nmeth.2647
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] rl8/ARL-8 functions in apoptotic cell removal by mediating phagolysosome formation in C. elegans. (2013)
  • Author(s): Sasaki A, Nakae I, Nagasawa M, Hashimoto K, Abe F, Saito K, Fukuyama M, Gengyo-Ando K, Mitani S, Katada T, Kontani K.
  • Journal Title: Mol. Biol. Cell Volume: 24 Issue: 10 Pages: 1584-1592
  • DOI: 10.1091/mbc.e12-08-0628
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] (2013)
  • Author(s): Kawazu M, Ueno T, Kontani K, Ogita Y, Ando M, Fukumura K, Yamato A, Soda M, Takeuchi K, Miki Y, Yamaguchi H, Yasuda T, Naoe T,Yamashita Y, Katada T, Choi YL, Mano H,
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci U S A Volume: 110 Issue: 8 Pages: 3029-3034
  • DOI: 10.1073/pnas.1216141110
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] C. elegans AMPKs promote survival and arrest germline development during nutrient stress. (2012)
  • Author(s): Fukuyama M., et al.
  • Journal Title: Bio. Open Volume: 1 Issue: 10 Pages: 929-936
  • DOI: 10.1242/bio.2012836
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Neuronally expressed Ras-family GTPase Di-Ras modulates synaptic activity in Caenorhabditis elegans (2012)
  • Author(s): Tada M, Gengyo-Ando K, Kobayashi T, Fukuyama M, Mitani S, Kontani K, Katada T
  • Journal Title: Genes Cells Volume: 17(9) Issue: 9 Pages: 778-89
  • DOI: 10.1111/j.1365-2443.2012.01627.x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] RINL, guanine nucleotide exchange factor Rab5-subfamily, is involved in the EphA8-degradation pathway with odin (2012)
  • Author(s): Kajiho, H., et al.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 7 Issue: 1 Pages: e30575-e30575
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0030575
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] cTAGE5 mediates collagen secretion through interaction with TANGO1 at endoplasmic reticulum exit sites (2011)
  • Author(s): Saito, K., Yamashiro, K., Ichikawa, Y., Erlmann, P., Kontani, K., Malhotra, V., and Katada, T.
  • Journal Title: Mol Biol Cell Volume: 22 Issue: 13 Pages: 2301-2308
  • DOI: 10.1091/mbc.e11-02-0143
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of RIN3 as a guanine nucleotide exchange factor for the Rab5 subfamily GTPase Rab31 (2011)
  • Author(s): Kajiho, H., Sakurai, K., Minoda, T., Yoshikawa, M., Nakagawa, S., Fukushima, S., Kontani, K., and Katada, T.
  • Journal Title: J Biol Chem Volume: 286 Issue: 27 Pages: 24364-24373
  • DOI: 10.1074/jbc.m110.172445
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] RASSF7 negatively regulates pro-apoptotic JNK signaling by inhibiting the activity of phosphorylated-MKK7 (2011)
  • Author(s): Takahashi, S., Ebihara, A., Kajiho, H., Kontani, K., Nishina, H., and Katada, T.
  • Journal Title: Cell Death Differ Volume: 18 Issue: 4 Pages: 645-655
  • DOI: 10.1038/cdd.2010.137
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] RhoA activation participates in rearrangement of processing bodies and release of nucleated AU-rich mRNAs (2011)
  • Author(s): Takahashi, S., Sakurai, K., Ebihara, A., Kajiho, H., Saito, K., Kontani, K., Nishina, H., and Katada, T.
  • Journal Title: Nucleic Acids Res Volume: 39 Issue: 8 Pages: 3446-3457
  • DOI: 10.1093/nar/gkq1302
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 低分子量Gタンパク質DiRas2のSmgGDSによる動態調節機構 (2014)
  • Author(s): 江上 幸子、荻田 佳孝、紺谷 圏二、堅田 利明
  • Organizer: 第13回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2014
  • Place of Presentation: 富山国際会議場（富山県富山市）
  • Year and Date: 2014-09-21
• [Presentation] リソソームへの物質輸送に介在する低分子量Gタンパク質ARL8 (2013)
  • Author(s): 紺谷圏二
  • Organizer: 細胞内ロジスティクス シンポジウム
  • Place of Presentation: 淡路夢舞台国際会議場（兵庫県淡路市）
  • Year and Date: 2013-09-18
  • Invited
• [Presentation] 低分子量Gタンパク質Di-Ras2とSmgGDSの相互作用に関する生化学的解析 (2013)
  • Author(s): 荻田佳孝、江上幸子、紺谷圏二、堅田利明
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2013-09-12
• [Presentation] ARL8 mediates phagolysosome formation for apoptotic cell clearance in C. elegans (2013)
  • Author(s): Kontani K, Sasaki A, Hashimoto K, Gengyo-Ando K, Mitani S, Katada T.
  • Organizer: FASEB Summer Research Conferences: ARF and Rab family G Proteins. Oral Presentation
  • Place of Presentation: Snowmass（アメリカ）
  • Year and Date: 2013-07-31
• [Presentation] リソソームへの物質輸送に介在する低分子量Gタンパク質ARL8 (2013)
  • Author(s): 紺谷圏二、佐々木文佳、堅田利明
  • Organizer: 第8回トランスポーター研究会
  • Place of Presentation: 熊本大学（熊本県熊本市）
  • Year and Date: 2013-06-16
  • Invited
• [Presentation] ARL8 mediates phagolysosome formation for apoptotic cell clearance in C. elegans (2013)
  • Author(s): Kontani, K., Sasaki, A., Hashimoto, K., Gengyo-Ando, K., Mitani, S., Katada
  • Organizer: FASEB Summer Research Conferences: ARF and Rab family G Proteins.
  • Place of Presentation: Snowmass Village, Colorado, USA
• [Presentation] リソソームへの物質輸送に介在する低分子量Gタンパク質ARL8 (2013)
  • Author(s): 紺谷 圏二、佐々木 文佳、堅田 利明
  • Organizer: 第8回トランスポーター研究会
  • Place of Presentation: 熊本県熊本市
  • Invited
• [Presentation] 低分子量Gタンパク質Di-Ras2とSmgGDSの相互作用に関する生化学的解析 (2013)
  • Author(s): 荻田佳孝、江上幸子、紺谷圏二、堅田利明
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神奈川県横浜市
• [Presentation] ARL-8 GTPase functions in apoptotic cell removal by mediating phagolysosome formation in C. elegans (2013)
  • Author(s): Keisuke Hashimoto, Maya Nagasawa, Fumiko Abe, Keiko Gengyo-Ando, Shohei Mitani, Kenji Kontani, Toshiaki Katada
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神奈川県横浜市
• [Presentation] リソソームへの物質輸送に介在する低分子量Gタンパク質ARL8 (2013)
  • Author(s): 紺谷 圏二
  • Organizer: 細胞内ロジスティクス シンポジウム
  • Place of Presentation: 兵庫県淡路島市
  • Invited
• [Presentation] アティピカルRasファミリーGタンパク質Di-Rasの機能解析 (2012)
  • Author(s): 紺谷 圏二、荻田 佳孝、堅田 利明
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 福岡県福岡市
• [Presentation] アポトーシス細胞の除去に介在する低分子量Gタンパク質ARL8の機能解析 (2012)
  • Author(s): 紺谷圏二、佐々木 文佳、長澤 茉耶、堅田 利明
  • Organizer: 新学術領域研究「細胞内ロジスティクス」第4回班会議
  • Place of Presentation: 宮城県仙台市
• [Presentation] 線虫を用いたリソソーム局在性低分子量Gタンパク質Arl8の機能解析 (2012)
  • Author(s): 長澤茉耶、佐々木 文佳、安藤 恵子、三谷 昌平、堅田 利明、紺谷 圏二
  • Organizer: 新学術領域研究「細胞内ロジスティクス」第4回班会議
  • Place of Presentation: 宮城県仙台市
• [Presentation] 繊毛局在性Arf/Arl ファミリーG タンパク質Arl13b の輸送機構の解析 (2012)
  • Author(s): 武田航典、永島 慎一、堀 裕次、堅田 利明、紺谷 圏二
  • Organizer: 新学術領域研究「細胞内ロジスティクス」第4回班会議
  • Place of Presentation: 宮城県仙台市
• [Presentation] 繊毛形成・機能に介在するARLファミリー低分子量Gタンパク質の解析 (2012)
  • Author(s): 紺谷圏二、永島 慎一、堀 裕次、堅田 利明
  • Organizer: 第3回繊毛研究会
  • Place of Presentation: 東京都文京区
• [Presentation] マルチドメイン型RabファミリーG蛋白質EFCAB4Baの機能解析 (2011)
  • Author(s): 阿部芙美子, 他
  • Organizer: ファーマ・バイオフォーラム2011
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2011-10-08
• [Presentation] リソソームへの輸送における低分子量Gタンパク質Arl8の機能解析 (2011)
  • Author(s): 紺谷圏二, 他
  • Organizer: 第84回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2011-09-24
• [Presentation] The ciliary small GTPase Arl13b (I) : Arl13b functions at ciliary membranes and stabilizes intraflagellar transport (2011)
  • Author(s): 堀裕次, 他
  • Organizer: 第63回日本細胞生物学会大会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2011-06-27
• [Presentation] The ciliary small GTPase Arl13b (II) : Arl13b functions at ciliary membranes and stabilizes intraflagellar transport (2011)
  • Author(s): 永島慎一, 他
  • Organizer: 第63回日本細胞生物学会大会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2011-06-27
• [Presentation] Arf-like GTPaseが介在する細胞内ロジスティクスと関連疾患 (2011)
  • Author(s): 紺谷圏二, 他
  • Organizer: 文部科学省科学研究費補助金新学術領域研究第3回「細胞内ロジスティクス」班会議
  • Place of Presentation: 鳥羽
  • Year and Date: 2011-06-03
• [Remarks] 東京大学大学院 薬学系研究科 生理化学教室
  • URL: http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~seiri/
• [Remarks] 生理化学教室のホームページ
  • URL: http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~seiri/
• [Remarks]
  • URL: http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~seiri/