2001 Fiscal Year Annual Research Report
WASPファミリー蛋白質によるダイナミックな細胞骨格再編
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12307003
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
竹縄 忠臣 東京大学, 医科学研究所, 教授 (40101315)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 俊樹 東京大学, 医科学研究所, 助手 (30313092)
三木 裕明 東京大学, 医科学研究所, 助手 (80302602)
深見 希代子 東京大学, 医科学研究所, 講師 (40181242)
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| Keywords | WASP / アクチン / 細胞骨格 / WAVE |
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| Research Abstract |
WASPファミリー蛋白質は全て、C末にVCA領域を持ち、Arp2・3複合体を結合、活性化してアクチンの急激な重合を引き起こし細胞骨格の再編を行う蛋白質群である。細胞が遊走する際の先端部ではメッシュ状のアクチン線維構造が見られ、枝分かれ構造部位にArp2・3複合体が存在する。細胞は運動する際にメッシュ状のアクチン線維を先端部に向けて伸ばし、これが細胞へ推進力を与える。しかしながらWASPファミリー蛋白質がいかにしてこのような構造構築に関わり、細胞に推進力を与えているのかは明らかではなかった。
我々は推進力発生のモデルとして人工的にN-WASPをビーズに結合させ、脳の抽出液をかけるとビーズがアクチンのコメットを作って泳ぎだす系を利用した。この系によりN-WASPのどの部分があれば、脳抽出液でコメットを形成して泳ぎだすことができるのかを、様々な欠損変異体を作成し、検討した。当然、VCA領域は必須であったが、それだけでは不十分で、さらにCdc42結合部位のCRIBドメインに隣接する塩基性領域が必要であった。この領域はアクチン線維と結合する領域であった。実際にこの領域があるとArp2・3複合体をすでに存在するアクチン線維のサイドに効率よく結合させることによってアクチン線維の新たな伸展を起こすことができた。細胞内では多くのキャピング蛋白質が存在し、アクチン線維が伸びる反矢尻端は塞がれている。しかしN-WASPはすでにあるアクチン線維のサイドにArp2・3複合体を結合させ、そこからアクチン重合をおこすことができるので、刺激を受けてた細胞が、急激にアクチン線維を伸ばし、メッシュ状の構造を作り、細胞に推進力を与えると考えられた。
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[Publications] Martinez-Quiles, N.: "N.WIP regulates N-WASP-mediated actin polymerization and filopodium formation"Nature Cell Biol. 3. 484-491 (2001)
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[Publications] Itoh, T: "The Epsin N-terminal homology (ENTH) domain : a Phosphatidylinositol 4, 5-bisphosphate binding domain essential for endocytosis"Science. 291. 1047-1051 (2001)
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[Publications] Suetsugu, S: "Requirement of the basic region of N-WASP/WAVE2 for actin-based motility"Biochem. Biophys. Res. Commun. 282. 739-744 (2001)
