2018 Fiscal Year Annual Research Report
Global analysis of factors controlling GPCR endocytosis
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16K07303
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
十島 二朗 東京理科大学, 基礎工学部生物工学科, 教授 (00333831)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | GPCR / エンドサイトーシス / クラスリン / Rab / アクチン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Gタンパク質共役型受容体（GPCR）は創薬の重要な標的分子であり、GPCRシグナルの活性制御機構を明らかにすることはヒトの病気の新規治療薬の開発のために重要である。活性化されたGPCRはリガンドの結合により活性化されると、エンドサイトーシスにより細胞内に取り込まれ、分解される。この機構はGPCRシグナルの不活性化のための主たる制御機構である。本研究において、細胞膜PI(4)PおよびPI(4,5)P2のクラスリン小胞形成およびGPCRのクラスリン小胞への取り込みへの影響について調べるため、細胞膜PI4キナーゼStt4p, ゴルジ体PI4キナーゼPik1pおよび細胞膜PI(4)5キナーゼMss4pの温度感受性変異体(stt4, pik1, mss4変異体)を作成した。この結果、stt4変異体ではGPCRのクラスリン小胞内部への取り込みに異常が生じている一方、mss4変異体ではクラスリン小胞形成に異常が生じることが分かった。また、GPCRのエンドサイトーシスによる取り込み過程に関わる遺伝子を解析するため、新しいクラスリン小胞の蛍光マーカーを作製し、エンドサイトーシス変異体における動態を解析した。この結果、CLC1、END3、LAS17、SLA2の4つの遺伝子変異体で顕著な異常が見られることを見出した。また、エンドソーム－リソソーム間の輸送に関わるRab5、Rab7欠損変異体についてGPCRの輸送への影響を調べたところ、Rab5欠損細胞ではAP-3経路依存的にリソソームに輸送されるのに対して、Rab7欠損細胞では断片化したリソソームへの輸送が見られた。さらに、Rab5 Rab7の二重変異体ではリソソーム自体の形成が見られなくなり、GPCRの輸送も完全に抑制された、GPCRのエンドソーム－リソソーム間輸送におけるRab5とRab7の協調的な役割について明らかにした。
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