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2013 Fiscal Year Annual Research Report

低分子量G蛋白質Rab12が制御する新規膜輸送経路の生理学的意義の解明

Research Project

Project/Area Number 12J07349
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

松井 貴英  東北大学, 大学院生命科学研究科, 特別研究員(DC2)

KeywordsRab / GEF / オートファジー / mTORC1 / アミノ酸トランスポーター / リサイクリングエンドソーム
Research Abstract

本研究では当研究室で同定した、低分子量G蛋白質Rab12が制御するリサイクリングエンドソームからリソソームへの新規膜輸送経路の生理的意義の解明を目的にしている。前年度までに私はRab12が上記新規膜輸送経路を介してアミノ酸トランスポーターPAT4の分解を制御しており、それにより細胞内アミノ酸濃度、mTORC1の活性化状態、及びオートファジーの効率を調節していることをすでに明らかにしている。(Matsui and Fukuda EMBO Rep. 2013)しかしRab12がどのようにして新規膜輸送経路を制御するのか、その詳細な分子メカニズムは明らかでなかった。一般的にRabはGEF(活性化因子)とGAP(不活性化因子)によりその活性化状態が制御されている。これまでRab12のGEFやGAPに関する報告はなかったが、最近、In vitroにおいてRab12に対するGEF活性を持つ分子としてDennd3が報告された。しかしDennd3が実際に細胞内においてもRab12-GEFとして機能するかはわかっていなかった。そこで今年度ではRab12の時空間的制御機構を明らかにする目的でDennd3の機能解析を行った。その結果、Dennd3のノックダウンによりRab12ノックダウンと同様にPAT4蛋白質量が増加し、細胞内のアミノ酸量も増加することがわかった。さらにDennd3ノックダウンによるPAT4蛋白質量の増加は、同時にRab12の活性化型変異体の過剰発現により打ち消され、また、Dennd3ノックダウンにより内在性の活性化Rab12量も減少する事が、活性化Rab12結合蛋白質を用いたpull-down法によりわかった。以上の結果から実際に細胞内においてもDennd3がRab12のGEFとして機能していることが明らかとなった。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

  • Research Products

    (5 results)

All 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Small GTPase Rab39A interacts with UACA and regulates the retinoic acid-induced neurite morphology of Neuro2A cells2013

    • Author(s)
      Mori, Y., Matsui, T., Omote, D. and Fukuda, M.
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 435 Pages: 113-119

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2013.04.051.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Methods of analyasis of the membrane trafficking pathway from recycling endosomes to lysosomes2013

    • Author(s)
      Matsui, T., Fukuda, M.
    • Journal Title

      Methods in Enzymology

      Volume: 534 Pages: 195-206

    • DOI

      10.1016/B978-0-12-397926-1.00011-1.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] アミノ酸トランスポーターの分解を介した新規栄養シグナルとオートファジーの制御機構2014

    • Author(s)
      松井貴英、福田光則
    • Organizer
      第119回日本解剖学会総会・全国学術集会シンポジウム「オルガネラの恒常性維持機構―疾患を見据えた細胞生物学的アプローチ―」
    • Place of Presentation
      自治医科大学(栃木県)
    • Year and Date
      2014-03-27
    • Invited
  • [Presentation] Rab12はアミノ酸トランスポーターPAT4の分解制御を介してmTORC1とオートファジーを制御する2013

    • Author(s)
      松井貴英、福田光則
    • Organizer
      第7回オートファジー研究会
    • Place of Presentation
      ヤマハリゾート「つま恋」(静岡県)
    • Year and Date
      2013-12-19
  • [Presentation] Rab12はアミノ酸トランスポーターPAT4の分解制御を介してmTORC1とオートファジーを制御する2013

    • Author(s)
      松井貴英、福田光則
    • Organizer
      第65回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      ウインク愛知(愛知県)
    • Year and Date
      2013-06-20

URL: 

Published: 2015-06-25  

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