Girdinによるダイナミン識別・活性化と癌細胞の浸潤・転移機構の解明

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25430118
• Research Institution: St. Marianna University School of Medicine
• Principal Investigator: 三好 洋 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 講師 (80322519)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 榎本 篤 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (20432255) ; 湯澤 聡 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (40515029)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: エンドサイトーシス / Girdin / 細胞運動 / ダイナミン

Outline of Annual Research Achievements

エンドサイトーシスの小胞生成の基盤であり、細胞内膜構造の変化によって悪性腫瘍細胞の浸潤に関与するGTPaseダイナミンと、癌の浸潤・転移の促進と密接な関係があるAktのリン酸化基質アクチン結合分子Girdinとの相互作用について(1) GirdinによるダイナミンGTPaseの活性化機構(2) Girdinのエンドサイトーシスおよび膜リモデリングへの影響とその機構(3) Girdinによるダイナミン2識別機構の解析を検討し、エンドサイトーシス制御機構と癌の浸潤・転移機構の関係を探った。本研究課題では、(1)GirdinのダイナミンGTPaseの活性化機構を、ダイナミン2とGirdinとのX線共結晶構造解析などによって検討した。その結果、(2)Girdinのエンドサイトーシスおよび膜リモデリングへの影響とその機構については、TIRF顕微鏡でのエンドサイトーシスの動態観察により検証し、これまでに真核細胞中の様々な輸送に特有のアダプターこそ同定されていたものの、完全には理解されてはいなかった選択的なクラスリン依存性エンドサイトーシス(CME)のためのメカニズムが新規のdynamin GTPase結合タンパク質Girdinによってコントロールされることを明らかにし、雑誌論文として報告した。ダイナミン2との結合部位であるGirdinのN末端部位のX線結晶構造解析に関しては、単結晶を安定して得る条件を決定し、単結晶を高エネルギー加速器研究機構放射光科学研究施設などで解析を行い、低分解能ながらも4.0 Åデータでの構造情報を得ることに成功し、構築したモデルの検証のためセレノメチオニン標識した蛋白質結晶を調製し、モデルの確認を試みた、また、詳細な分子認識の議論のためにコンストラクトや精製条件の改良等を含む結晶化条件の再検討を行い、データの質と分解能の向上を試みた。