がん細胞の浸潤突起形成に関わる膜融合装置の同定と制御機構の解明

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26440064
• Research Institution: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• Principal Investigator: 井上 弘樹 東京薬科大学, 生命科学部, 講師 (10294448)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: SNARE

Outline of Annual Research Achievements

がん細胞が形成する浸潤突起は，細胞外基質 (ECM) を分解する活性を有するアクチン細胞骨格に富む細胞膜の微細な突起状構造で，がん細胞の浸潤において重要な役割を果たす。MT1-MMPと呼ばれる膜結合型タンパク質分解酵素は浸潤突起におけるECM分解を担う主要な因子で，細胞内小胞輸送の複数の経路により浸潤突起に運ばれると考えられている。しかしながら，その分子機構の詳細は未解明の点が多く残されている。本研究では，浸潤突起形成とMT1-MMPの浸潤突起への輸送に関わる膜融合タンパク質SNAREを網羅的に同定し，それらSNARE分子とその制御因子が浸潤突起形成に果たす役割を分子レベルで明らかにすることを目指す。浸潤突起の形成とMT1-MMPの浸潤突起への輸送については，高い浸潤転移能をもつ乳がん細胞株MDA-MB-231において，v-SNAREの一つであるVAMP7が極めて重要な因子として機能していることが報告されているが (Steffen et al., 2008)，その他のSNAREについてはこれまで十分明らかになっていなかった。我々は，現在までに，RT-PCR法により少なくとも35種のSNAREがMDA-MB-231細胞において発現していることを見出した。さらに，これらほぼすべてのクローニングを完了し，ドミナントネガティブ変異体として機能することが期待される膜貫通領域欠失変異体の発現ベクターを作製した。これら35種のSNAREから浸潤突起の形成とMT1-MMPの輸送に関与するSNAREを同定するため，作製したΔTMD変異体の過剰発現が浸潤突起形成に与える影響について解析し，多数の候補SNAREを同定した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

予定通り，MDA-MB-231細胞において発現する30種以上のSNAREをクローニング，ドミナントネガティブ変異体を作製し，浸潤突起形成に関わるSNAREを多数同定できたので。

Strategy for Future Research Activity

昨年度同定したSNAREについて，当初の計画通り，MT1-MMPの輸送等について生化学的，細胞生物学的な解析を進める。

Research Products

• [Journal Article] A Role for the Ancient SNARE Syntaxin 17 in Regulating Mitochondrial Division. (2015)
  • Author(s): Arasaki, K., Shimizu, H., Mogari, H., Nishida, N., Hirota, N., Furuno, A., Kudo, Y., Baba, M., Baba, N., Cheng, J., Fujimoto, T., Ishihara, N., Ortiz-Sandoval, C., Barlow, L. D., Raturi, A., Dohmae, N., Wakana, Y., Inoue, H., Tani, K., Dacks, J. B., Simmen, T., and Tagaya, M.
  • Journal Title: Dev Cell Volume: 32 Pages: 304-317
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2014.12.011
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Valosin-containing Protein-interacting Membrane Protein (VIMP) Links the Endoplasmic Reticulum with Microtubules in Concert with Cytoskeleton-linking Membrane Protein (CLIMP)-63. (2014)
  • Author(s): Noda, C., Kimura, H., Arasaki, K., Matsushita, M., Yamamoto, A., Wakana, Y., Inoue, H. and Tagaya, M.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. Volume: 289 Pages: 24304-24313
  • DOI: 10.1074/jbc.M114.571372.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Moonlighting functions of the NRZ (mammalian Dsl1) complex. (2014)
  • Author(s): Tagaya, M., Arasaki, K., Inoue, H. and Kimura, H.
  • Journal Title: Front. Cell Dev. Biol. Volume: 2 Pages: 25
  • DOI: 10.3389/fcell.2014.00025
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] g-SNAPはエンドソームSNAREの解離を促進し，初期エンドソームからの小胞輸送に機能する (2014)
  • Author(s): 井上弘樹，松崎友香，田中理華，細井香里，浅野謙一，田中正人，奥崎大介，多賀谷光男
  • Organizer: 第87回日本生化学会年会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館
  • Year and Date: 2014-10-15 – 2014-10-18