低分子量GTPaseによる細胞内小胞輸送とユビキチン化の調節

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18209003
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 中山 和久 京都大学, 薬学研究科, 教授 (40192679)
• Keywords: メンブレントラフィック / 小胞輸送 / 低分子量GTPase / ユビキチン / クラスリン

Research Abstract

増殖因子受容体やToll様受容体などの下流の細胞内シグナル伝達では、リン酸化だけでなく、タンパク質がメンブレントラフィックと共役してユビキチン化を受けて分解されることにより、シグナルの強度や持続時間が調節されると考えられる。本研究では、このようなシグナル伝達の過程で機能すると考えられるタンパク質のTollip(Toll-interacting protein)とTom1(target of myb 1)に関して、生化学的および細胞生物学的に解析して以下のことを明らかにした。
1.TollipがそのC2ドメインを介しておそらくはPIP3を認識してエンドソーム膜上に局在すること。
2.Tom1がそのGATドメインを介してTollipに結合して、サイトゾルからエンドソーム膜上へとリクルートされること。
3.さらにTom1がGATドメインを介してユビキチン化タンパク質をエンドソーム膜上へとリクルートすること。
4.Tom1はそのC端領域に存在するクラスリンボックス・モチーフを介してクラスリンと結合し、クラスリンをエンドソーム膜上へと間接的にリクルートすること。
以上のような結果から、Tom1-Tollip複合体が増殖因子受容体やToll様受容体の下流で機能して、クラスリンと共役するメンブレントラフィックを調節することにより、ユビキチン化タンパク質のエンドソームを経てリソソームでの分解を調節する可能性を示した。

Research Products

• [Journal Article] Activation of histidine decarboxylase through post-translational cleavage by caspase-9 in a mouse mastocytoma P-815. (2007)
  • Author(s): Furuta, K., Nakayama, K., Sugimoto, Y., Ichikawa A., Tanaka, S.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. 282(in press)
• [Journal Article] Monoubiquitylation of GGA3 by hVPS18 regulates its ubiquitin-binding ability. (2006)
  • Author(s): Yogosawa, S., Kawasaki, M., Wakatsuki, S., Kominami, E., Shiba, Y., Nakayama, K., Kohsaka, S., Akazawa, C.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. 350 Pages: 82-90
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Membrane orientation of the precursor 74-kDa form of L-histidine decarboxylase. (2006)
  • Author(s): Furuta, K., Ichikawa, A., Nakayama, K., Tanaka, S.
  • Journal Title: Inflamm. Res. 55 Pages: 185-191
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] AMY-1 (associate of Myc-1) localization to the trans-Golgi network through interacting with BIG2, a guanine-nucleotide exchange factor for ADP-ribosylation factors. (2006)
  • Author(s): Ishizaki, R., Shin, H.-W., Iguchi-Ariga, S.M.M., Ariga, H., Nakayama, K.
  • Journal Title: Genes Cells 11 Pages: 949-959
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Recruitment of clathrin onto endosomes by the Tom1-Tollip complex. (2006)
  • Author(s): Katoh, Y., Imakagura, H., Futatsumori, M., Nakayama, K.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. 341 Pages: 143-149
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structural basis for Rabll-dependent membrane recruitment of FIP3/Arfophilin-1. (2006)
  • Author(s): Shiba, T., Koga, H., Shin, H.-W., Kawasaki, M., Kato, R., Nakayama, K., Wakatsuki, S.
  • Journal Title: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103 Pages: 15416-15421