2023 Fiscal Year Annual Research Report
Relationship between architecture and function of intraciliary protein trafficking complex: molecular basis for ciliopathies
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19H00980
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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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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
申 惠媛 京都大学, 薬学研究科, 准教授 (10345598)
加藤 洋平 京都大学, 薬学研究科, 連携教授 (90568172)
原田 彰宏 大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (40251441)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 繊毛 / タンパク質複合体 / タンパク質輸送 / 繊毛病 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
繊毛内の逆行性タンパク質輸送を駆動するダイニン２複合体が、IFT-B複合体の積荷として繊毛先端へと順行輸送される分子基盤を昨年度までに明らかにしていた。特に、IFT-B複合体のうちのIFT-B2サブ複合体のサブユニットIFT54とIFT57、ダイニン2複合体のサブユニットWDR60とDYNC2H1-DYNC2LI1二量体との間の相互作用が、ダイニン２がIFT-B複合体の積荷となって順行輸送されるために重要であることを示していた。
本年度は、IFT54のノックアウト（KO）細胞を作製して、そこにIFT54のさまざまな変異体（ダイニン2複合体のサブユニットと結合できないものなど）を発現させて解析することによって、繊毛内タンパク質輸送においてIFT54とダイニン２複合体のサブユニットとの間の相互作用が果たす役割を明らかにした。これらの解析結果は、ダイニン２複合体のサブユニットの変異に起因する骨格系繊毛病の発症の分子基盤の理解にもつながるものであった。
一方、骨格系繊毛病を引き起こすIFT-B複合体のサブユニットIFT81の変異が、細胞レベルではBardet-Biedl症候群様の繊毛異常を引き起こすことを、IFT81のKO細胞を作製して、骨格系繊毛病患者の変異を有するIFT81を発現させる実験によって明らかにした。IFT81はIFT-B複合体中でIFT74と二量体を形成し、さらにIFT25-IFT27二量体と相互作用するが、IFT81変異の異常表現型は、IFT74の変異およびIFT27の変異に起因するBardet-Biedl症候群の繊毛の異常表現型と類似していた。IFT81とIFT74のどちらの場合にも、IFT25-IFT27二量体との結合に必要な領域が欠失することが、Bardet-Biedl症候群様の繊毛異常をもたらすと考えられた。これらの解析結果も、繊毛病発症の分子基盤の理解につながるものであった。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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