2012 Fiscal Year Annual Research Report
膜オルガネラ動態を制御する新しいタイプの低分子量Ｇ蛋白質群の機能解析
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23370083
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
紺谷 圏二 東京大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (30302615)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福山 征光 東京大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (20422389)
齋藤 康太 東京大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (60549632)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 低分子量Gタンパク質 / オルガネラ / 線虫 / 細胞内物質輸送 |
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| Research Abstract |
低分子量Gタンパク質ARL8に関して、線虫ARL8欠損変異体を用いた表現型解析、及び精製リコンビナントタンパク質を用いた生化学的性状の解析を行った。まず、リコンビナントタンパク質を用いたpull-down assayにより、線虫ARL8がHOPS複合体の構成因子であるVPS41と物理的に相互作用することを明らかにした。この相互作用は、ARL8のグアニンヌクレオチドフォームに依存しており、GTP結合型のARL8が、GDP結合型に比べて、より強くVPS41と結合した。よって、VPS41がARL8のエフェクターとして機能する可能性が考えられた。HOPS複合体は酵母液胞の融合の際にtethering factorとして機能することが知られている。前年度までの研究から、線虫ARL8欠損変異体では、ファゴソームとリソソームの融合が殆ど起こらないこと、野生型の線虫においてARL8がリソソームやファゴサイトーシスの膜に局在することを見いだしており、本年度の結果を考え合わせると、ARL8がHOPS複合体をオルガネラ膜にリクルートすることによって、ファゴソームとリソソームの融合を正に制御している可能性が考えられた。さらに動物細胞におけるArl8の機能解析も進め、マウス樹状細胞においてArl8bがいくつかのToll-like受容体を介した炎症性サイトカインやインターフェロンに重要であることを見いだした。
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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
ARL8に関しては、そのエフェクター分子の候補として、HOPS複合体の構成因子であるVPS41を同定できたことは意義がある。ARLファミリーGタンパク質の生化学的解析に向けた、新しいリコンビナントタンパク質調整法を確立できたことも、今後の研究に役立つと考えられる。またマウス樹状細胞においてArl8bが各種のサイトカイン産生に関与するという予想外の知見は、哺乳動物におけるArl8の新たな機能的役割の解明に繋がる可能性を秘めており、今後の研究展開が期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
いずれのARLファミリーGタンパク質に関しても、そのグアニンヌクレオチド結合状態を制御する分子機構は不明である。よって今後、それを制御する因子群を同定することを目標とする。またこれに関連して、各ARLファミリーGタンパク質がどのようにして特有の膜オルガネラに局在することができるのかに関しても解析を進める。
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[Journal Article] Genetically encoded calcium indicator illuminates calcium dynamics in primary cilia2013
Author(s)
Su, S., Phua, SC., DeRose, R., Chiba, S., Narita, K., Kalugin, PN., Katada, T., Kontani, K., Takeda, S., Inoue, T.
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Journal Title
Nature Methods
Volume: 10
Pages: 1105-1107
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Transforming mutations of RAC guanosine triphosphatases in human cancers.2013
Author(s)
Kawazu M, Ueno T, Kontani K, Ogita Y, Ando M, Fukumura K, Yamato A, Soda M, Takeuchi K, Miki Y, Yamaguchi H, Yasuda T, Naoe T, Yamashita Y, Katada T, Choi YL, Mano H.
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Journal Title
Proc. Natl. Acad. Sci. USA
Volume: 11
Pages: 3029-3034
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Arl8/ARL-8 functions in apoptotic cell removal by mediating phagolysosome formation in C. elegans.2013
Author(s)
Sasaki A, Nakae I, Nagasawa M, Hashimoto K, Abe F, Saito K, Fukuyama M, Gengyo-Ando K, Mitani S, Katada T, Kontani K
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Journal Title
Mol. Biol. Cell
Volume: 24
Pages: 1584-1592
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Active transport and diffusion barriers restrict Joubert Syndrome-associated ARL13B/ARL-13 to an Inv-like ciliary membrane subdomain.2013
Author(s)
Cevik S, Sanders AA, Van Wijk E, Boldt K, Clarke L, van Reeuwijk J, Hori Y, Horn N, Hetterschijt L, Wdowicz A, Mullins A, Kida K, Kaplan OI, van Beersum SE, Man Wu K, Letteboer SJ, Mans DA, Katada T, Kontani K, Ueffing M, Roepman R, Kremer H, Blacque OE.
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Journal Title
PLoS Genet.
Volume: 9
Pages: e1003977
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] C. elegans AMPKs promote survival and arrest germline development during nutrient stress.2012
Author(s)
Fukuyama M, Sakuma K, Park R, Kasuga H, Nagaya R, Atsumi Y, Shimomura Y, Takahashi S, Kajiho H, Rougvie A, Kontani K, Katada T.
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Journal Title
Biol. Open
Volume: 1
Pages: 929-936
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] ARL8 mediates phagolysosome formation for apoptotic cell clearance in C. elegans2013
Author(s)
Kontani, K., Sasaki, A., Hashimoto, K., Gengyo-Ando, K., Mitani, S., Katada
Organizer
FASEB Summer Research Conferences: ARF and Rab family G Proteins.
Place of Presentation
Snowmass Village, Colorado, USA
Year and Date
20130728-20130802
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