新規protein conjugationシステムと共役した小胞輸送機構の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14780549
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 藤田 英明 九州大学, 大学院・薬学研究院, 助手 (80291524)
• Keywords: AAA-ATPase / エンドソーム / リソソーム / 小胞輸送 / ユビキチン

Research Abstract

AAA-ATPaseのひとつであるSKb1とその結合蛋白質が、新規protein conjugationシステムを利用した細胞内小胞輸送(特にエンドソーム・リソソームにおける)を制御しているという作業仮説に基づいて研究を行っている。
今年度はSKD1のATPase活性欠損型であるSKD1(E235Q)をアデノウイルスを用いて発現させるシステムを用いて、SKD1が1)エンドソームを経由して形質膜へとリサイクルする経路
2)エンドソームを経由してトランスゴルジ網へとリサイクルする経路
3)形質膜からエンドソームを経由してリソソームへと輸送される経路
4)後期エンドソーム・リソソームが融合して形成れるハイブリッドオルガネラからのリソソームの再形成という、エンドソームを介する様々な小胞輸送の過程に関与していることを明らかにした。さらにSKD1(E235Q)の発現によりリソソーム酵素(cathepsin D)の細胞外分泌も認められ、SKD1の機能異常が酵母細胞におけるいわゆるClass E Vpsのフェノタイプと同じであることを明らかにした。(J. Cell Sci 116 (1)401-414 (2003))
これらの結果はSKD1がもつATPase活性が動物細胞のエンドソーム・リソソームにおける膜融合(fusion)・小胞の出芽(budding)・選別(sorting)のいずれかを制御していることを示唆するものである。以上の成果をふまえて、現在SKD1が関与する小胞輸送の分子機構について1)SKD1結合蛋白質の果たす役割
2)ユビキチンシグナル依存性の膜蛋白質の選別輸送におけるSKD1/SKD1結合蛋白質の関与等について検討中である。

Research Products

• [Publications] M.Yamanaka, K.Imamura, Y.Tanaka, A.Nara, T.Yoshimori, S.Yokota, M.Himeno: "A dominant negative form of the AAA ATPase SKD1/VPS4 impairs membrane trafficking out of endosomal/lysosomal compartments : Class E vps phenotype in mammalian cells"Journal of Cell Scinece. 116. 401-414 (2003)
• [Publications] K.Niwa, R.Tanaka, H.Murase, T.Ishikawa, H.Fujita, M.Himeno, Y.Tanaka: "Two lysosomal membrane proteins, LGP85 and LGP107, are delivered to late endosomes/lysosomes through different intracellular routes after exiting from the trans-Golgi network"Biochem. Biophy. Res. Commun.. 301. 833-840 (2003)
• [Publications] T.Kuronita, E.-L.Eskelinen, H.Fujita, P.Saftig, M.Himeno, Y.Tanaka: "A role for the lysosomal membrane protein LGP85 in the biogenesis and maintenance of endosomal and lysosomal morphology"Journal of Cell Scinece. 115. 4117-4131 (2002)