分泌過程におけるRab27Aエフェクターのヒエラルキー解析

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18050038
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 福田 光則 東北大学, 大学院生命科学研究科, 教授 (50311361)
• Keywords: シナプトタグミン様蛋白質 / Rab27A / Rabエフェクター / メラノソーム輸送 / Griscelli症候群 / ミオシンVa / Slac2-a / melanophilin / 膜輸送

Research Abstract

低分子量G蛋白質RabはGTPと結合している活性化型、GDPと結合している不活性化型の二つのフォームをとり、活性生化型のGTP-Rabはエフェクターと呼ばれる下流の標的因子と結合することで機能を発揮する。近年、Rabエフェクターの同定が進み、幾つかのRabに関しては複数個のエフェクター一分子が報告されるようになってきた。ところが、これらのエフェクター同士の機能的な相関(エフェクター同士が独立して機能するのか、連続して機能するのか、それとも協調して機能するのか)はこれまでほとんど解明されていない。本研究課題では、調節性分泌を制御すると考えられているRab27Aに焦点を当て、生化学・細胞生物学的手法及び全反射顕微鏡を用いた分子イメージング法によりPC12細胞からのホルモン分泌あるいは耳下腺からのアミラーゼ分泌における複数のRab27Aエフェクターのヒエラルキー一・・を解明することを目的としている。本年度は、PC12細胞に内在性に発現しているRab3A/Rab27Aエフェクター・ラブフィリン(rabphilin)に焦点を当て解析を行った。その結果、ラブフィリンはC2Bドメイン内に存在するポリリジンの配列を介して細胞膜上に存在するSNAP-25分子と直接結合することによりホルモン顆粒を細胞膜に繋ぎ止め、ホルモン分泌を促進することが明らかとなった(J.Neurochem.(2007)100:770-779)。

Research Products

• [Journal Article] The polybasic sequence in the C2B domain of rabphilin is required for the vesicle docking step in PC12 cells. (2007)
  • Author(s): Tsuboi, T., Kanno, E., Fukuda, M.
  • Journal Title: J. Neurochem. 100 Pages: 770-779
• [Journal Article] Dvl regulates endo- and exocytotic processes through binding to synaptotagmin. (2007)
  • Author(s): Kishida, S., Hamao, K., Inoue, M., Hasegawa, M., Matsuura, Y., Mikoshiba, K., Fukuda, M., Kikuchi, A.
  • Journal Title: Genes Cells 12 Pages: 49-61
• [Journal Article] Versatile roles of R-Ras GAP in neurite formation of PC12 cells and embryonic vascular development. (2007)
  • Author(s): Iwashita, S., Kobayashi, K., Kubo, Y., Hinohara, Y., Sezaki, M., Nakamura, K., Suzuki-Migishima, R., Yokoyama, M., Satoh, S., Fukuda, M., Ohba, M., Kato, C., Adachi, E., Song, S.-Y.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. 282 Pages: 3413-3417
• [Journal Article] Live cell imagingによる細胞活動の可視化解析 (2007)
  • Author(s): 坪井貴司, 福田光則
  • Journal Title: 日本比較内分泌学会ニュース 124(2) Pages: 45-53
• [Journal Article] Distinct Rab27A binding affinities of Slp2-a and Slac2-a/melanophilin : Hierarchy of Rab27A effectors. (2006)
  • Author(s): Fukuda, M.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. 343 Pages: 666-674
• [Journal Article] Rab27a regulates epithelial sodium channel (ENaC) activity through synaptotagmin-like protein (SLP-5) and Munc13-4 effector mechanism. (2006)
  • Author(s): Saxena, S.K., Horiuchi, H., Fukuda, M.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. 344 Pages: 651-657
• [Journal Article] The Slp4-a linker domain controls exocytosis through interaction with Munc18-1・syntaxin-la complex. (2006)
  • Author(s): Tsuboi, T., Fukuda, M.
  • Journal Title: Mol. Biol. Cell 17 Pages: 2101-2112
• [Journal Article] Rab3A and Rab27A cooperatively regulate the docking step of dense-core vesicle exocytosis in PC12 cells. (2006)
  • Author(s): Tsuboi, T., Fukuda, M.
  • Journal Title: J. Cell Sci. 119 Pages: 2196-2203
• [Journal Article] Decreased basal mucus secretion by Slp2-a-deficient gastric surface mucous cells. (2006)
  • Author(s): Saegusa, C., Tanaka, T., Tani, S., Itohara, S., Mikoshiba, K., Fukuda, M.
  • Journal Title: Genes Cells 11 Pages: 623-631
• [Journal Article] Regulation of synaptic transmission by RAB-3 and RAB-27 in Caenorhabditis elegans. (2006)
  • Author(s): Mahoney, T.R., Liu, Q., Itoh, T., Luo, S., Hadwiger, G., Vincent, R., Wang, Z.-W., Fukuda, M., Nonet, M.L.
  • Journal Title: Mol. Biol. Cell 17 Pages: 2617-2625
• [Journal Article] Chronic olanzapine treatment causes differential expression of genes in frontal cortex of rats as revealed by DNA microarray technique. (2006)
  • Author(s): Fatemi, S.H., Reutiman, T.J., Folsom, T.D., Bell, C., Nos, L., Fried, P., Pearce, D.A., Singh, S., Siderovski, D.P., Willard, F.S., Fukuda, M.
  • Journal Title: Neuropsychopharmacol. 31 Pages: 1888-1899
• [Journal Article] Screening for target Rabs of TBC (Tre-2/Bub2/Cdc16) domain-containing proteins based on their Rab-binding activity. (2006)
  • Author(s): Itoh, T., Satoh, M., Kanno, E., Fukuda, M.
  • Journal Title: Genes Cells 11 Pages: 1023-1037
• [Journal Article] Neuronal calcium sensor-1 (NCS-1) and PI4Kβ stimulate ERK1/2 signaling by accelerating recycling through endocytic recycling compartment (ERC). (2006)
  • Author(s): Kapp-Barnea, Y., Ninio-Many, L., Hirschberg, K., Fukuda, M., Jeromin, A., Sagi-Eisenberg, R.
  • Journal Title: Mol. Biol. Cell 17 Pages: 4130-4141
• [Journal Article] Constitutive GDP/GTP exchange and secretion-dependent GTP hydrolysis activity for Rab27 in platelets. (2006)
  • Author(s): Kondo, H., Shirakawa, R., Higashi, T., Kawato, M., Fukuda, M., Kita, T., Horiuchi, H.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. 281 Pages: 28657-28665
• [Journal Article] Identification of EPI64 as a GTPase-activating protein specific for Rab27A. (2006)
  • Author(s): Itoh, T., Fukuda, M.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. 281 Pages: 31823-31831
• [Journal Article] Functional involvement of Noc2, a Rab27 effector, in rat parotid acinar cells. (2006)
  • Author(s): Imai, A., Yoshie, S., Nashida, T., Shimomura, H., Fukuda, M.
  • Journal Title: Arch. Biochem. Biophys. 455 Pages: 127-135
• [Journal Article] Rab27 and its effectors in secretory granule exocytosis : A novel docking machinery composed of a Rab27・effector complex. (2006)
  • Author(s): Fukuda, M.
  • Journal Title: Biochem. Soc. Trans. 11 Pages: 691-695
• [Journal Article] シナプトタグミンの分子進化 (2006)
  • Author(s): 福田光則
  • Journal Title: 生体の科学 57(5) Pages: 458-459
• [Book] Molecular Mechanisms of Exocytosis (2006)
  • Author(s): Fukuda, M.
  • Total Pages: 42-61
  • Publisher: The role of synaptotagmin and synaptotagmin-like protein (Slp) in regulated exocytosis.