2016 Fiscal Year Annual Research Report
Regulation of vesicular trafficking by tethering complex and SNARE proteins
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15H04370
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中山 和久 京都大学, 薬学研究科, 教授 (40192679)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | SNAREタンパク質 / Exocyst複合体 / VIPアッセイ / 小胞輸送 / IFT-B複合体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞内タンパク質輸送を媒介する小胞輸送の最終ステップで起こる小胞膜と細胞膜の融合は、SNAREタンパク質およびExocyst複合体によって媒介される。本研究では、新たに開発したタンパク質間相互作用解析法（Visible immunoprecipitation（VIP）アッセイ）によって、8サブユニットから成るExocyst複合体の構築様式を明らかにしている。さらに、Exocyst複合体とt-SNAREタンパク質のSNAP-25およびSNAP-23との相互作用様式も明らかにしている。一方、CRISPR/Cas9システムを改良して、KO細胞を効率的に樹立するシステムも開発している。
平成28年度には、VIPアッセイを活用して、別のt-SNAREタンパク質のSNAP-29とSNAP-47が、それぞれSec3とSec8のサブユニットを介して、Exocyst複合体と相互作用することを明らかにした。
一方、ライブセルイメージングによって、v-SNAREタンパク質のVAMP3やVAMP8が繊毛形成の中心となる基底小体の近傍に局在することを明らかにした。したがって、VAMP3やVAMP8などのv-SNAREを含む輸送小胞が、繊毛基部の膜に融合することによって、繊毛へのタンパク質の輸送を媒介する可能性が示唆される。
一方、Exocyst複合体は、繊毛内タンパク質輸送を媒介するIFT-B複合体によってリクルートされ、繊毛へのタンパク質輸送を媒介する可能性が考えられた。しかし、IFT-B複合体の中心的なサブユニットであるIFT20をKOしても、Exocyst複合体やSNAREタンパク質の基底小体近傍へのリクルートは影響を受けないことが明らかになった。一方、16サブユニットから成るIFT-B複合体に関しては、VIPアッセイを駆使して全体の構築様式を解明した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新たに、t-SNAREのSNAP-29やSNAP-47がExocyst複合体と相互作用する様式を明らかにするとともに、v-SNAREのVAMP2やVAMP8を含む輸送小胞が繊毛形成に関与する可能性を示唆できたことから、研究はおおむね順調に進展している。ただし、Exocyst複合体のサブユニットのKO細胞は、まだ樹立できていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
まだ樹立できていないExocyst複合体の各サブユニットのKO細胞樹立して、SNAREとの相互作用やIFT-B複合体との相互作用が小胞輸送を介する細胞内タンパク質輸送において果たす役割の解明を目指す。
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[Journal Article] Regulation of ciliary retrograde protein trafficking by the Joubert syndrome proteins ARL13B and INPP5E2017
Author(s)
Nozaki, S., Katoh, Y., Terada, M., Michisaka, S., Funabashi, T., Takahashi, S., Kontani, K. & Nakayama, K.
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Journal Title
J. Cell Sci.
Volume: 130
Pages: 563-576
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Ciliary entry of KIF17 is dependent on its binding to the IFT-B complex via IFT46-IFT56 as well as on its nuclear localization signal2017
Author(s)
Funabashi, T., Katoh, Y., Michisaka, S., Terada, M., Sugawa, M. & Nakayama, K.
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Journal Title
Mol. Biol. Cell
Volume: 28
Pages: 624-633
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Modulation of primary cilia length by melanin-concentrating hormone receptor 12016
Author(s)
Hamamoto, A., Yamato, S., Katoh, Y., Nakayama, K., Yoshimura, K., Takeda, S., Kobayashi, Y. & Saito, Y.
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Journal Title
Cell. Signal.
Volume: 28
Pages: 572-584
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Overall architecture of the intraflagellar transport (IFT)-B complex containing Cluap1/IFT38 as an essential component of the IFT-B peripheral subcomplex2016
Author(s)
Katoh, Y., Terada, M., Nishijima, Y., Takei, R., Nozaki, S., Hamada, H. & Nakayama, K.
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Journal Title
J. Biol. Chem.
Volume: 291
Pages: 10962-10975
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Alteration of transbilayer phospholipid compositions is involved in cell adhesion, cell spreading, and focal adhesion formation2016
Author(s)
Miyano, R., Matsumoto, T., Takatsu, H., Nakayama, K. & Shin, H.-W.
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Journal Title
FEBS Lett.
Volume: 590
Pages: 2138-2145
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The phospholipid flippase ATP9A is required for recycling pathway from endosomes to the plasma membrane2016
Author(s)
Tanaka, Y., Ono, N., Shima, T., Tanaka, G., Katoh, Y., Nakayama, K., Takatsu, H. & Shin, H.-W
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Journal Title
Mol. Biol. Cell
Volume: 27
Pages: 3883-3893
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Trafficking Machineries within Cilia: Architectures and Functions of the IFT-A and IFT-B complexes2016
Author(s)
Nakayama, K., Katoh, Y., Terada, T., Nozaki, S., Hirano, T. & Funabashi, T.
Organizer
第68回日本細胞生物学会大会
Invited
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[Presentation] Phospholipid flippase ATP10A, a member of type IV P-type ATPases, translocates phosphatidylcholine and is involved in plasma membrane dynamics2016
Author(s)
Naito, T., Takatsu, H., Miyano, R., Takada, N., Nakayama, K. & Shin, H.-W.
Organizer
2016 ASCB Annual Meeting
Int'l Joint Research
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