2003 Fiscal Year Annual Research Report
発生・分化を担うエンドソーム・リソソームのメンブレンダイナミクス
Project/Area Number |
15079205
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Research Institution | Osaka University |
Principal Investigator |
和田 洋 大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (50212329)
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Keywords | オルガネラ / 生体膜 / 破骨細胞 / 分泌型リソソーム / 液胞型ATPase / 細胞内局在 |
Research Abstract |
V-ATPaseは細胞内コンパートメントの酸性化,細胞外の酸性化に機能することが細胞レベルでの研究により明らかにされている.とりわけ,骨形成時の骨吸収過程では,破骨細胞の形質膜にV-ATPaseが局在化し,細胞外を酸性化することがわかっている.骨吸収の際の酸性化を担うV-ATPase a3イソフォームに対して詳細な解析を進めたところ,このイソフォームは破骨細胞特異的なものではないこと,さらには破骨細胞の前駆細胞を含め,ほとんどの細胞ではエンドソーム・リソソームに局在していることが明らかになった.破骨細胞への分化に伴って,a3イソフォームがどのような挙動をするのか観察した結果,リソソーム膜が微小管骨格を介して細胞形質膜へ融合することが見出された.これまでリソソームは最終のオルガネラと考えられていたが,多様な細胞特異的機能の発現過程において新たな表層膜の供給源となりうることを見出した.さらに,神経特異的なV1サブユニットとしてG2を見出した.V-ATPaseの多様性を解析していく過程で,マウスのGサブユニットには2つのイソフォームが存在することを見出した.組織レベルでの発現解析の結果,G1イソフォームは全身で発現する一方,G2イソフォームは脳・神経系でのみ発現することを明らかにした.各イソフォーム特異的抗体を作成し,マウス胚,神経細胞,海馬等の組織化学的観察の結果,G2イソフォームはプレシナプスに局在することを見出した.V-ATPaseによるシナプス小胞の酸性化は神経伝達物質の濃縮に関わっており,シナプス特異的な機能の発現にはG2イソフォームが関与していることを議論した.
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[Publications] Sun-Wada, G.H.et al.: "Mouse proton pump ATPase C subunit isoforms (C2-a and C2-b) specifically expressed in kidney and lung"J.Biol.Chem. 278. 44843-44851 (2003)
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[Publications] Suzuki, J.et al.: "Involvement of syntaxin 7 in human gastric epithelial cell vacuolation induced by the Helicobacter pylori-produced cytotoxin VacA."J.Biol.Chem.. 278. 25585-25590 (2003)
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[Publications] Toyomura, T.et al.: "From lysosomes to plasma membrane : Localization of vacuolar type H^+-ATPase with the a3 isoform during osteoclast differentiation."J.Biol.Chem.. 278. 22023-22030 (2003)
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[Publications] Sun-Wada, G.H.et al.: "Diversity of mouse proton-translocating ATPase : presence of multiple isoforms of the C,d and G subunits."Gene. 302. 147-153 (2003)
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[Publications] Hirata, T.et al.: "Subunit rotation of vacuolar-type proton pumping ATPase : Relative rotation of the G as to c subunit"J.Biol.Chem. 278. 23714-23719 (2003)
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[Publications] Sun-Wada, G.-H.et al.: "Lysosome and lysosome-related organelles responsible for specialized functions in higher organisms, with special emphasis on vacuolar-type proton ATPase."Cell Struct.Funct. 28. 455-463 (2003)