細胞内小胞輸送およびシグナル伝達系におけるTom1の役割

• Project/Area Number: 04J12139
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Biological pharmacy
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 加藤 洋平 京都大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2004 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000); Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 小胞輸送 / メンブレントラフィック / エンドソーム / Tom1 / ユビキチン / クラスリン / Tollip / SKD1 / clathrin / GGA

Research Abstract

Tom1ファミリータンパク質(Tom1、Tom1L1、Tom1L2)はN末端からVHS(Vps27p/Hrs/Stam)ドメイン、GAT(GGA and Tom1)ドメインを持ち、これらのドメインはGGAファミリーでも保存されている。これらのドメインを持つタンパク質はいずれもメンブレントラフィックに関与しているため、Tom1も類似した機能を有すると考えられている。これまでにTom1のGATドメインにはユビキチンとTollip(Toll interacting protein)が結合すること、C末領域にはクラスリン重鎖が結合することを明らかにしている。また、Tom1L1がTsg101と結合することがこれまでに報告されおり、Tom1ファミリータンパク質がMVB(multi vesicular body)での選別輸送に関与していることが示唆されているが、その詳しいメカニズムについてはよくわかっていない。
SKD1はMVBでの輸送を制御しているタンパク質の1つである。その変異体であるSKD1(E235Q)を発現させると肥大化したエンドソームが形成され、そこにさまざまなユビキチン化タンパク質などが蓄積することが知られている。そのとき、Tom1も肥大化したエンドソームにリクルートされることが観察された。いくつかの変異体を作製し細胞に発現させた結果、この肥大化エンドソームへの局在化にはTom1のGATドメインが必要であることを見出した。また、ユビキチンと結合しないTom1変異体では局在の変化が見られないことから、このエンドソームへの局在にはユビキチンとの結合、もしくはTom1自身のユビキチン化が関与することが示唆された。

Research Products

• [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
• [Journal Article] Structural basis for recognition of ubiquitinated cargo by Tom1-GAT domain. (2005)
  • Author(s): Akutsu, M., Kawasaki, M., Katoh, Y., Shiba, T., Yamaguchi, Y., Kato, R., Kato, K., Nakayama, K., Wakatsuki, S.
  • Journal Title: FEBS Lett. 579 Pages: 5385-5391
• [Journal Article] Tollip and Tom1 form a complex and recruit ubiquitin-conjugated proteins onto early endosomes. (2004)
  • Author(s): Katoh Y, Shiba Y, Mitsuhashi H, Yanagida Y, Takatsu H, Nakayama K.
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry 279・23 Pages: 24435-24443