軸索輸送のモーター分子KIF3A/Bの膜小器官上の結合蛋白の同定と結合様式の検討

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09680754
• Research Institution: Okinaka Memorial Institute for Medical Research
• Principal Investigator: 竹村 玲子 冲中記念成人病研究所, 専任研究員 (50171674)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 廣川 信隆 東京大学, 大学院・医学研究科, 教授 (20010085)
• Keywords: KIF / キネシン / 微小管 / 軸索輸送

Research Abstract

神経細胞の軸索では微小管のレールに沿って種々の膜小器官が運ばれている。細胞体からシナプス方向への輸送には、キネシンスーパーファミリー蛋白(KIF)のKIF1A,KIF1B,KIF2,KIF3A/B,KIF4,KIF5がモーターとして働いている。KIF1Aはシナプス小胞の前駆体、KIF1Bはミトコンドリアの輸送に関わっていると考えられ、他の各KIFもそれぞれ特異的な膜小器官の輸送に関わっている可能性が強く示唆されている。しかし、軸索輸送におけるモーターと膜小器官の認識の機構についてはまだほとんど何も知られていない。KIFは、微小管に結合するモーター部分の配列では互いの相同性が高いが、その他の部分の配列は各KIFに特徴的である。各KIFが特異的なcargoを輸送する為には、KIFとcargoの間の認識機構が必要であるが、その為には、KIFがモーター部分の外の各KIFに固有の配列の部分でcargo上の結合蛋白と特異的に結合している可能性が高い。この機構を明らかにするため、本研究ではKIF3A/B・KAP3複合体の膜小器官上の結合蛋白を同定することを目的とした。具体的には、昨年度、予備実験の結果から最も良い出発材料と思われ、又神経細胞のモデルとして良く利用され、大量培養が可能であり、KIF3A/B・KAP3複合体を良く発現しているPC12細胞を用いて検討を行い、免疫沈降、metabolic labeling,western blotting等の方法により、結合蛋白の候補となる蛋白のバンド数本をそれぞれsingle bandとして同定した。本年度は更にこれらの蛋白のアミノ酸配列を決定し、クローニングを行うために、これらのバンドを大量精製する方法の検討を行った。

Research Products

• [Publications] Takemura R et al.: "mRNA expression of KIF1A, KIF1B, KIF2, KIF3A, KIF3B, KIF4, KIF5, and cytoplasmic dynein during axonal regeneration" J.Neurosci.16. 31-35 (1996)
• [Publications] 竹村玲子: "新しいモーター蛋白KIFと特異的に結合する軸索内膜小器官上の蛋白の検索" 冲中記念成人病研究所年報. 23. (1997)
• [Publications] 竹村玲子: "軸索輸送のモーター分子KIF3A/Bの膜小器官上の結合蛋白の検索" 冲中記念成人病研究所年報. 24. (1998)
• [Publications] 竹村玲子: "軸索輸送モーター分子KIF3A/B・KAP3複合体の膜小器官上の結合蛋白の検索-精製法の検討-" 冲中記念成人病研究所年報. 25. (1999)