輸送小胞形成・積み荷蛋白質選別の分子機構とその高次機能における役割

• Project/Area Number: 15079203
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research (2004-2007); Kanazawa University (2003)
• Principal Investigator: 大野 博司 The Institute of Physical and Chemical Research, 免疫系構築研究チーム, チームリーダー (50233226)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長谷 耕二 独立行政法人理化学研究所, 免疫系構築研究チーム, 研究員 (20359714) ; 中津 史 独立行政法人理化学研究所, 免疫系構築研究チーム, 研究員 (50360607)
• Project Period (FY): 2003 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥147,200,000 (Direct Cost: ¥147,200,000); Fiscal Year 2007: ¥26,400,000 (Direct Cost: ¥26,400,000); Fiscal Year 2006: ¥28,100,000 (Direct Cost: ¥28,100,000); Fiscal Year 2005: ¥28,100,000 (Direct Cost: ¥28,100,000); Fiscal Year 2004: ¥32,300,000 (Direct Cost: ¥32,300,000); Fiscal Year 2003: ¥32,300,000 (Direct Cost: ¥32,300,000)
• Keywords: 小胞輸送 / AP複合体 / AP-1B / μ1B / 欠損マウス / 極性輸送 / ノックアウトマウス / tGolgin-1 / CLASP / 輸送シグナル / チロシンモチーフ / 細胞内局在 / 遺伝子欠損マウス / VGAT / ZnT3 / 細胞・組織 / 蛋白質 / 細胞内輸送 / 細胞生物学

Research Abstract

上皮細胞特異的に発現し、側基底面細胞膜への膜蛋白質の極性輸送を担うクラスリンアダプター複合体,AP-1B複合体の個体レベルでの役割を明らかにする目的で、AP-1Bのサブユニットμ1Bの遺伝子欠損マウスの解析を行った。μ1B欠損マウスは成長障害が認められ、ほとんどは3ヶ月以内に死亡した。組織学的検討の結果、腸管上皮の過形成が認められた。免疫組織染色の結果、μ1B依存的に側基底面細胞膜に局在するLDL受容体がμ1B欠損マウスでは管腔側細胞膜にも存在しており、また本来管腔側細胞膜のみに局在するsucraseやvillinが側基底面細胞膜にも局在していた。電顕による観察でも本来管腔側のみに見られる微絨毛が側基底面細胞膜に異所性に認められた。これらの結果は、AP-1Bが個体レベルでも上皮細胞における極性輸送制御に重要であることを示唆している。
μ1B欠損マウスでは腸管粘膜上皮の過形成が見られたことからKi67陽性の増殖細胞の分布を調べたところ、野生型では幹細胞が存在するクリプト底部にのみ見られるのに対し、μ1B欠損マウスではクリプトから絨毛部にかけて広く分布していた。EGF受容体ファミリーのErbB2/ErbB3ヘテロ2量体はEGF増殖シグナルを伝達するが、分化した上皮細胞では、ErbB3は管腔側に、ErbB2はAP-1Bにより側基底面細胞膜に分かれて局在するため増殖シグナルは伝達されない。しかしμ1B欠損マウスにおいてはErbB2が管腔側にも局在するため異常な増殖シグナル伝達が起こることが示唆された。さらに、μ1B欠損マウスではβ-cateninの核移行も亢進していた。β-cateninは上皮細胞のクリプトー絨毛軸における移動を制御するEphB2の転写も制御することから、β-cateninの核移行亢進がμ1B欠損マウスにおける増殖細胞の異常分布に寄与している可能性が示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Psg18 is specifically expressed in follicle-associated epithelium. (2007)
  • Author(s): Kawano, K. 他
  • Journal Title: Cell Struct. Funct. 32 Pages: 115-126
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Construction of an open-access database that integrates cross-reference information from the transcriptome anda proteome of immune cells. (2007)
  • Author(s): Hijikata, A. 他
  • Journal Title: Bioinformatics 23 Pages: 2934-2941
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] CD19-CD35+B220+cells function as an inducer of the follicular dendritic cell-network formation. (2007)
  • Author(s): Murakami, T. 他
  • Journal Title: Blood 110 Pages: 1215-1224
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mutation screening of AP3M2 in Japanese epilepsy patients. (2007)
  • Author(s): Huang, M. C. 他
  • Journal Title: Brain Dev. 29 Pages: 462-467
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Visualization of the post-Golgi trafficking of multi-photon photoactivated transferrin receptors. (2006)
  • Author(s): Luo, H., 他
  • Journal Title: Cell Struct. Funct. 31 Pages: 63-75
• [Journal Article] CMRF-35-like molecule-5 constitutes novel paired receptors, with CMRF-35-like molecule-1, to transduce activation signal upon association with FcRγ. (2006)
  • Author(s): Fujimoto, M., 他
  • Journal Title: Int. Immunol. 18 Pages: 1499-1508
• [Journal Article] CD300 Antigen Like Family Member G : A Novel Ig Receptor Like Protein Exclusively Expressed on Capillary Endothelium. (2006)
  • Author(s): Takatsu, H., 他
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. 348 Pages: 183-191
• [Journal Article] Fukamachi, H., Kato, Y., Koseki, H., Ohno, H. : Foxl1-deficient mice exhibit aberrant epithelial cell positioning due to dysregulated EphB/EphrinB in the small intestine. (2006)
  • Author(s): Takano-Maruyama, M., 他
  • Journal Title: Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 291
• [Journal Article] The membrane-bound chemokine CXCL16 expressed on follicle-associated epithelium and M cells mediates lympho-epithelial interaction in GALT. (2006)
  • Author(s): Hase, K.ほか
  • Journal Title: J.Immunol. 176・1 Pages: 43-51
• [Journal Article] Clathrin adaptor AP-2 is essential for early embryonal development. (2005)
  • Author(s): Mitsunari, T.ほか
  • Journal Title: Mol.Cell.Biol. 25・21 Pages: 9318-9323
• [Journal Article] Distinct gene expression profiles characterize cellular phenotypes of follicle-associated epithelium and M cells. (2005)
  • Author(s): Hase, K.ほか
  • Journal Title: DNA Res. 12・2 Pages: 127-137
• [Journal Article] Defective function of GABA-containing synaptic vesicles in mice lacking the AP-3B clathrin adatptor (2004)
  • Author(s): Nakatsu et al.
  • Journal Title: J. Cell Biol. 167(2) Pages: 293-302
• [Journal Article] Reduction of SNAP25 in acid secretion defect of Foxl1-/- gastric parietal cells (2004)
  • Author(s): Kato et al.
  • Journal Title: Biochem.Biophys.Res.Commun. 320(3) Pages: 766-772
• [Presentation] ニュートリメタボノミクスにおける安定同位体標識技術の適用 (2007)
  • Author(s): 伊達康博、他
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-12-13
• [Presentation] 腸内細菌群のニュートリメタボノミクス基盤技術の構築 (2007)
  • Author(s): 中西裕美子、他
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-12-13
• [Presentation] 非ストレス状態におけるJNKによる翻訳調節 (2007)
  • Author(s): 伊藤誠、他
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-12-13
• [Presentation] Identification of molecules expressed in FAE and M cells to be involved in mucosal immunity. (2007)
  • Author(s): Ohno, H. 他
  • Organizer: 第37回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-11-21
• [Presentation] Identification of a CDllc^+CD19^+ unique cell population in the mucosa-associated lymphoid tissues: A potential role in M cell development (2007)
  • Author(s): 海老澤昌史、他
  • Organizer: 第37回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-11-21
• [Presentation] Epithelial-specific adaptor complex, AP-1B is essential for maintenance of immunological tolerance in the colon (2007)
  • Author(s): 高橋大輔、他
  • Organizer: 第37回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-11-21
• [Presentation] Bacterial adhesin is a ligand for endocytic receptor glycoprotein 2 expressedon M cells (2007)
  • Author(s): 河野和也、他
  • Organizer: 第37回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-11-21
• [Presentation] Psg18 is specifically expressed in follicle-associated epithelium (2007)
  • Author(s): 伊達康博、他
  • Organizer: 第37回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-11-21
• [Presentation] Gene expression profiles of follicle-associated epithelium covering murine intestinal Peyer's patches in response to host-bacterial cross-talk (2007)
  • Author(s): 福田真嗣、他
  • Organizer: 第37回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-11-21
• [Presentation] Endogenous prion protein expressed on M cells: A potential antigen uptake receptor (2007)
  • Author(s): 中藤学、他
  • Organizer: 第37回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-11-21
• [Presentation] M-Sec: the M cell-specific Sec family molecule that regulates tunneling nanotubule (TNT) formation (2007)
  • Author(s): Hase, K. 他
  • Organizer: 第37回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-11-20
• [Presentation] Activation-induced cytidine deaminase deficiency causes severe gastritis with mucosal hyperplasia (2007)
  • Author(s): Hase, K. 他
  • Organizer: 13th International Congress of mucosal Immunology
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-07-11
• [Presentation] Identification of CD11c^+CD19^+ cells in the mucosa-associated lymphoid tissues: A potential role in M cell development (2007)
  • Author(s): Ebisawa, M. 他
  • Organizer: 13th International Congress of mucosal Immunology
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-07-11
• [Presentation] Differential gene expression profiles of follicle-associated epithelium covering murine intestinal Peyer's patches in response to host-bacterial cross-talks. (2007)
  • Author(s): Fukuda, S. 他
  • Organizer: 13th International Congress of mucosal Immunology
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-07-10
• [Presentation] Identification of a new endocytic receptor expressed in the apical plasma membrane of M cells. (2007)
  • Author(s): Kawano, K. 他
  • Organizer: 13th International Congress of mucosal Immunology
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-07-10
• [Presentation] Endogenous prion protein expressed on the apical plasma membrane in M cells could function as a potential antigen uptake receptor (2007)
  • Author(s): Nakato, G. 他
  • Organizer: 13th International Congress of mucosal Immunology
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-07-10
• [Presentation] 宿主-腸内フローラ間相互作用の解析とその評価系の構築 (2007)
  • Author(s): 福田真嗣、他
  • Organizer: 第11回腸内細菌学会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-06-14
• [Presentation] Analysis of epithelial-specific AP-1B-deficient mice (2007)
  • Author(s): 中藤学、他
  • Organizer: 第40回日本発生生物学会・第59回日本細胞生物学会合同大会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2007-05-30
• [Presentation] CD300 antigen like family member G: A novel Ig receptor like Protein exclusively expressed on capillary endothelium (2007)
  • Author(s): 高津宏之、他
  • Organizer: 第40回日本発生生物学会・第59回日本細胞生物学会合同大会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2007-05-30
• [Remarks]
  • URL: http://leib.rcai.riken.jp/riken/index.html
• [Publications] Yoshimura, S., 他9名: "Identification of a five-pass transmembrane protein family localizing in the Golgi apparatus and the ER."J.Biochem.. (In press).
• [Publications] Ito, M., 他8名: "Intreaction of a farnesylated protein with renal type IIa Na/Pi cotransporter in response to parathyroid hormone and dietary phosphate."Biochem.J.. 377(3). 607-616 (2004)
• [Publications] Shakoori, A., 他7名: "Identification of a five-pass transmembrane protein family localizing in the Golgi apparatus and the ER."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 312(3). 850-857 (2003)