エンドサイトーシスとエキソサイトーシスにおける小胞輸送の新しい制御因子の機能解析

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11480206
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 喜多村 直実 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (80107424)
• Keywords: エンドサイトーシス / エキソサイトーシス / 小胞輸送 / Hrs / Hrs結合蛋白質 / 初期エンドソーム

Research Abstract

真核細胞のエンドサイトーシスとエキソサイトーシスにおける小胞輸送を制御する分子と考えられているHrsおよびその結合蛋白質(Hbp)について解析を行い以下の結果を得た。
1.Hrsは初期エンドソームに局在し、Hbpと複合体を形成して細胞増殖因子・受容体複合体の初期エンドソームを介するエンドサイトーシスを制御していると考えられている。したがってHrsの初期エンドソームへの局在はその機能に重要であると考えられる。そこでHrsの初期エンドソームへの局在ドメインを明らかにするために、種々のHrs変異体を細胞に発現し解析した。その結果、フォスファチジールイノシトール(3)リン酸に結合するドメインであるFYVEフィンガードメインは、初期エンドソームへの局在には関与しないこと、またHbpとの結合はHrsの初期エンドソームへの局在には必要でないことが明らかになった。種々の欠損変異体の解析の結果、Hrsの初期エンドソームへの局在には、C末側のプロリンとグルタミンに富むドメイン内のN末側領域が関与していることが明らかになった。
2.Hrsのホモログ(Hrs-2)がSNAP25と相互作用して、シナプス小胞からの神経伝達物質のエキソサイトーシスを制御することが報告されている。そこでHrs-2と類似の構造を持つHrsも同様の機能を持つかを明らかにするために、HrsがSNAP25と相互作用するかをPC12細胞を用いて解析した。抗体による共沈実験により、HrsはHbpとは結合したが、SNAP25との結合は認められなかった。またより感度のよい方法である酵母two-hybrid法およびGST-pull down法を用いて解析したが、HrsとSNAP25との結合は見られなかった。したがってHrsがSNAP25と相互作用してエキソサイトーシスに機能している可能性は低いことが示唆された。

Research Products

• [Publications] H.Kataoka: "Distribution of hepatocyte growth factor activator inhibitor type1(HAI-1) in human tissues: cellular surface localization of HAI-1 in simple columnar epithelium and its modulated expression in injured and regenerative tissues"J.Histochem.Cytochem.. 45. 673-682 (1999)
• [Publications] H.Itoh: "Hepatocyte growth factor activator inhibitor type 2 lacking the first Kunitz-type serine protease inhibitor domain is a predominant product in mouse but not in human"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 255. 740-748 (1999)
• [Publications] T.Shinomura: "Multiple sites of proteolytic cleavage to relese soluble froms of hepatocyte growth factor activator inhibitor type 1 from a transmembrane form"J.Biochem.. 126. 821-828 (1999)
• [Publications] H.Kataoka: "Conserved expression of hepatocyte growth factor activator inhibitor type-2/placental bikunin in human colorectal carcinomas"Cancer Lett.. 148. 127-134 (2000)
• [Publications] H.Takata: "A Hrs binding protein having a Src homology 3 domain is involved in intracellular degradation of growth factors and their receptors"Genes to Cells. 5. 57-69 (2000)
• [Publications] H.Itoh: "Up-regulation of hepatocyte growth factor activator inhibitor type-1 but not type-2 along with regeneration of intestinal mucosa"Am.J.Physiol. (in press). (2000)