Functional analysis of RABL2-CEP19 complex involved in primary cilium formation

• Project/Area Number: 15K07929
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Biological pharmacy
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Katoh Yohei 京都大学, 薬学研究科, 助教 (90568172)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 一次繊毛 / 鞭毛 / 繊毛病 / 低分子量GTPase / IFT複合体 / 基底小体 / 中心体 / VIPアッセイ / 繊毛 / 繊毛内タンパク質輸送

Outline of Final Research Achievements

Mutation of RABL2 and CEP19 genes are known to cause male infertility and morbid obesity, but its molecular mechanism is unknown. In this study, I studied the function of RABL2 and CEP19 involved in primary cilium formation. As a result, I found that RABL2 forms a complex with CEP19 and localizes at the basal body of primary cilia. When RABL2 is converted to GTP-bound form by guanine nucleotide exchange factor, it dissociates from CEP19 and transiently interacts with IFT-B complex via IFT74-IFT81 dimer. These results indicate that RABL2 regulates the entry of the IFT complex into primary cilium.

Research Products

• [Journal Article] Ciliopathy-associated mutations of IFT122 impair ciliary protein trafficking but not ciliogenesis (2018)
  • Author(s): Takahara, M., Katoh, Y., Nakamura, K., Hirano, T., Sugaga, M., Tsurumi, Y. Nakayama, K.
  • Journal Title: Hum. Mol. Genet. Volume: 27 Issue: 3 Pages: 516-528
  • DOI: 10.1093/hmg/ddx421
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Visible Immunoprecipitation (VIP) Assay: a Simple and Versatile Method for Visual Detection of Protein-protein Interactions (2018)
  • Author(s): Katoh Yohei、Nakamura Kentaro、Nakayama Kazuhisa
  • Journal Title: BIO-PROTOCOL Volume: 7 Issue: 1
  • DOI: 10.21769/bioprotoc.2687
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] BBS1 is involved in retrograde trafficking of ciliary GPCRs in the context of the BBSome complex (2018)
  • Author(s): Nozaki, S., Katoh, Y., Kobayashi, T., Nakayama, K.
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 13 Issue: 3 Pages: 1-17
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0195005
  • NAID: 120006466602
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Overall architecture of the intraflagellar transport (IFT)-B complex revealed by a visible immunoprecipitation (VIP) assay (2017)
  • Author(s): 加藤 洋平、中山 和久
  • Journal Title: 生化学 Volume: 89 Issue: 2 Pages: 273-277
  • DOI: 10.14952/SEIKAGAKU.2017.890273
  • NAID: 40021203398
  • ISSN: 0037-1017
  • Year and Date: 2017-04-25
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] RABL2 interacts with the intraflagellar transport-B complex and CEP19 and participates in ciliary assembly (2017)
  • Author(s): Nishijima Yuya、Hagiya Yohei、Kubo Tomohiro、Takei Ryota、Katoh Yohei、Nakayama Kazuhisa
  • Journal Title: Molecular Biology of the Cell Volume: 28 Issue: 12 Pages: 1652-1666
  • DOI: 10.1091/mbc.e17-01-0017
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Ciliary protein trafficking mediated by IFT and BBSome complexes with the aid of kinesin-2 and dynein-2 motors (2017)
  • Author(s): Nakayama Kazuhisa、Katoh Yohei
  • Journal Title: The Journal of Biochemistry Volume: 163 Issue: 3 Pages: 155-164
  • DOI: 10.1093/jb/mvx087
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] VIPアッセイ：ウエスタンいらずのタンパク質間相互作用解析法 (2017)
  • Author(s): 加藤洋平、中山和久
  • Journal Title: 実験医学 Volume: 35 Pages: 89-95
• [Journal Article] Practical method for targeted disruption of cilia-related genes by using CRISPR/Cas9-mediated, homology-independent knock-in system (2017)
  • Author(s): Katoh Y, Michisaka S, Nozaki S, Funabashi T, Hirano T, Takei R, Nakayama K.
  • Journal Title: Mol. Biol. Cell Volume: 28 Issue: 7 Pages: 898-906
  • DOI: 10.1091/mbc.e17-01-0051
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Ciliary entry of KIF17 is dependent on its binding to the IFT-B complex via IFT46-IFT56 as well as on its nuclear localization signal (2017)
  • Author(s): Funabashi T, Katoh Y, Michisaka S, Terada M, Sugawa M, Nakayama K
  • Journal Title: Mol. Biol. Cell Volume: 28 Issue: 5 Pages: 624-633
  • DOI: 10.1091/mbc.e16-09-0648
  • NAID: 120005997941
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Intraflagellar transport-A complex mediates ciliary entry and retrograde trafficking of ciliary G protein-coupled receptors (2017)
  • Author(s): Hirano T, Katoh Y, Nakayama K
  • Journal Title: Mol. Biol. Cell Volume: 28 Issue: 3 Pages: 429-439
  • DOI: 10.1091/mbc.e16-11-0813
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Regulation of ciliary retrograde protein trafficking by the Joubert syndrome proteins ARL13B and INPP5E. (2017)
  • Author(s): Nozaki S, Katoh Y, Terada M, Michisaka S, Funabashi T, Takahashi S, Kontani K, Nakayama K.
  • Journal Title: J. Cell. Sci. Volume: 130 Issue: 3 Pages: 563-576
  • DOI: 10.1242/jcs.197004
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The phospholipid flippase ATP9A is required for the recycling pathway from the endosomes to the plasma membrane (2016)
  • Author(s): Tanaka Y, Ono N, Shima T, Tanaka G, Katoh Y, Nakayama K, Takatsu H, Shin HW
  • Journal Title: Mol. Biol. Cell Volume: 27 Issue: 24 Pages: 3883-3893
  • DOI: 10.1091/mbc.e16-08-0586
  • NAID: 120005997942
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Overall architecture of the intraflagellar transport (IFT)-B complex containing Cluap1/IFT38 as an essential component of the IFT-B peripheral subcomplex. (2016)
  • Author(s): Katoh Y, Terada M, Nishijima Y, Takei R, Nozaki S, Hamada H, Nakayama K
  • Journal Title: The Journal of Biological Chemistry Volume: 291 Issue: 21 Pages: 10962-10975
  • DOI: 10.1074/jbc.m116.713883
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Modulation of primary cilia length by melanin-concentrating hormone receptor 1. (2016)
  • Author(s): Hamamoto A, Yamato S, Katoh Y, Nakayama K, Yoshimura K, Takeda S, Kobayashi Y, Saito Y
  • Journal Title: Cellular signalling Volume: 6 Pages: 572-84
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Architectures of multisubunit complexes revealed by a visible immunoprecipitation assay using fluorescent fusion proteins. (2015)
  • Author(s): Katoh Y, Nozaki S, Hartanto D, Miyano R, Nakayama K
  • Journal Title: Journal of Cell Science Volume: 128 Issue: 12 Pages: 2351-2362
  • DOI: 10.1242/jcs.168740
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] SNAP23/25 and VAMP2 mediate exocytic event of transferrin receptor-containing recycling vesicles. (2015)
  • Author(s): Kubo K, Kobayashi M, Nozaki S, Yagi C, Hatsuzawa K, Katoh Y, Shin HW, Takahashi S, Nakayama K
  • Journal Title: Biology Open Volume: 4 Issue: 7 Pages: 910-920
  • DOI: 10.1242/bio.012146
  • NAID: 120005997718
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] IFT-B複合体に依存するBBSome複合体の繊毛内移行 (2017)
  • Author(s): 野崎梢平、加藤洋平、中山和久
  • Organizer: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017）
• [Presentation] 膨張顕微鏡法を用いた一次繊毛の超解像イメージング (2017)
  • Author(s): 加藤洋平、千葉秀平、中山和久
  • Organizer: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017）
• [Presentation] IFT-B複合体のサブユニットIFT70の機能に関する研究 (2017)
  • Author(s): 武井領汰、加藤洋平、中山和久
  • Organizer: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017）
• [Presentation] ダイニン2複合体の構築様式およびIFT複合体との相互作用の解明 (2017)
  • Author(s): 濱田勇輝、鶴見侑大、加藤洋平、中山和久
  • Organizer: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017）
• [Presentation] IFT-B複合体とBBSome複合体が媒介する繊毛局在型GPCRの輸送 (2017)
  • Author(s): 野崎梢平、加藤洋平、中山和久
  • Organizer: 第16回 次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2017
• [Presentation] ダイニン２複合体の構築様式および繊毛内タンパク質輸送における役割 (2017)
  • Author(s): 鶴見侑大、濵田勇輝、加藤洋平、中山和久
  • Organizer: 第16回 次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2017
• [Presentation] IFT-B複合体と相互作用するキネシン２による繊毛形成の調節 (2017)
  • Author(s): 船橋輝記、加藤洋平、中山和久
  • Organizer: 第69回日本細胞生物学会大会
• [Presentation] Joubert症候群原因遺伝子産物ARL13BとINPP5Eによるタンパク質の繊毛内逆行輸送の制御 (2017)
  • Author(s): 野崎梢平、加藤洋平、中山和久
  • Organizer: 第69回日本細胞生物学会大会
• [Presentation] RABL2はIFT-B複合体およびCEP19との相互作用を介して繊毛形成を調節する (2017)
  • Author(s): 西島侑哉、萩谷遥平、久保智広、武井領汰、加藤洋平、中山和久
  • Organizer: 第69回日本細胞生物学会大会
• [Presentation] ダイニン2複合体の構築様式およびIFT複合体との相互作用の解明 (2017)
  • Author(s): 濱田勇輝、鶴見侑大、加藤洋平、中山和久
  • Organizer: 第69回日本細胞生物学会大会
• [Presentation] IFT-B複合体と相互作用するキネシン２による繊毛形成の調節 (2017)
  • Author(s): 船橋輝記、加藤洋平、中山和久
  • Organizer: 第64回日本生化学会近畿支部例会
• [Presentation] IFT-A複合体によるGPCRの繊毛内移行と繊毛内逆行輸送の調節 (2017)
  • Author(s): 加藤洋平、平野友章、中山和久
  • Organizer: 第64回日本生化学会近畿支部例会
• [Presentation] ダイニン2複合体の構築様式および繊毛内タンパク質輸送における役割の解明 (2017)
  • Author(s): 鶴見侑大、濱田勇輝、 加藤洋平、中山和久
  • Organizer: 第64回日本生化学会近畿支部例会
• [Presentation] Joubert症候群原因遺伝子ARL13BとINPP5Eによる繊毛内の逆行性タンパク質輸送の制御 (2017)
  • Author(s): 野崎梢平、加藤洋平、中山和久
  • Organizer: 第64回日本生化学会近畿支部例会
• [Presentation] Regulation of ciliary retrograde protein trafficking by Joubert syndrome proteins Arl13b and INPP5E. (2016)
  • Author(s): Nozaki, S., Katoh, Y., Nakayama, K.
  • Organizer: 2016 ASCB Annual Meeting
  • Place of Presentation: サンフランシスコ（アメリカ合衆国）
  • Year and Date: 2016-12-03
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Differential roles of KIF17 and heterotrimeric kinesin-II interacting with the IFT-B complex in biogenesis of primary cilia. (2016)
  • Author(s): Funabashi, T., Katoh, Y., Nakayama, K.
  • Organizer: The 28th CDB Meeting, “Cilia and Centrosomes: Current Advances and Future Directions”.
  • Place of Presentation: 理化学研究所 多細胞システム形成研究センター（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2016-11-27
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Overall architecture of the intraflagellar transport (IFT)-B complex rev ealed by a visible immunoprecipitation assay. (2016)
  • Author(s): Katoh, Y., Terada, M., Nakayama, K.
  • Organizer: The 28th CDB Meeting, “Cilia and Centrosomes: Current Advances and Future Directions”.
  • Place of Presentation: 理化学研究所 多細胞システム形成研究センター（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2016-11-27
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Arl13b-dependant localization of INPP5E within cilia maintains ciliary r etrograde protein trafficking. (2016)
  • Author(s): Nozaki, S., Katoh, Y., Nakayama, K.
  • Organizer: The 28th CDB Meeting, “Cilia and Centrosomes: Current Advances and Future Directions”.
  • Place of Presentation: 理化学研究所 多細胞システム形成研究センター（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2016-11-27
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ジュベール症候群原因遺伝子産物Arl13bによって制御される繊毛内タンパク質輸送の分子機構 (2016)
  • Author(s): 加藤洋平、野崎梢平、中山和久
  • Organizer: 第89回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター・東北大学川内北キャンパス（宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2016-09-25
  • Invited
• [Presentation] キネシン2とIFT複合体の相互作用の様式の解明と繊毛形成における役割 (2016)
  • Author(s): 船橋輝記、加藤洋平、中山和久
  • Organizer: 第89回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター・東北大学川内北キャンパス（宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2016-09-25
• [Presentation] IFT-A複合体と相互作用するC11orf74の繊毛内タンパク質輸送における役割 (2016)
  • Author(s): 高原万梨子、平野友章、加藤洋平、中山和久
  • Organizer: 第89回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター・東北大学川内北キャンパス（宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2016-09-25
• [Presentation] 中心体/基底小体で複合体を形成するRabL2-Cep19-FOPの機能の解析 (2016)
  • Author(s): 西島侑哉、萩谷遥平、加藤洋平、中山和久
  • Organizer: 第15回 次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2016
  • Place of Presentation: 大阪大学（大阪府・吹田市）
  • Year and Date: 2016-09-10
• [Presentation] 繊毛内タンパク質の輸送を担うIFT-A複合体の構築様式と機能の解明 (2016)
  • Author(s): 平野友章、加藤洋平、中山和久
  • Organizer: 第15回 次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2016
  • Place of Presentation: 大阪大学（大阪府・吹田市）
  • Year and Date: 2016-09-10
• [Presentation] 繊毛内のイノシトールリン脂質代謝とタンパク質の局在におけるArl13bとIFT-Bの役割 (2016)
  • Author(s): 野崎梢平、加藤洋平、中山和久
  • Organizer: 第15回 次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2016
  • Place of Presentation: 大阪大学（大阪府・吹田市）
  • Year and Date: 2016-09-10
• [Presentation] Trafficking Machineries within Cilia: Arc hitectures and Functions of the IFT-A and IFT-B complexes. (2016)
  • Author(s): Nakayama, K., Katoh, Y., Terada, T., Nozaki, S., Hirano, T., Funabashi, T.
  • Organizer: 第68回日本細胞生物学会大会
  • Place of Presentation: 京都テルサ（京都府・京都市）
  • Year and Date: 2016-06-15
  • Invited
• [Presentation] 「観るだけでわかるタンパク質間相互作用解析法」を活用した繊毛内タンパク質輸送複合体IFT-Bの構築様式の解明 (2016)
  • Author(s): 加藤洋平、寺田将也、中山和久
  • Organizer: 第68回日本細胞生物学会大会
  • Place of Presentation: 京都テルサ（京都府・京都市）
  • Year and Date: 2016-06-15
• [Presentation] 繊毛内のイノシトールリン脂質代謝とタンパク質の局在におけるArl13bとIFT-Bの役割 (2016)
  • Author(s): 野崎梢平、加藤洋平、中山和久
  • Organizer: 第68回日本細胞生物学会大会
  • Place of Presentation: 京都テルサ（京都府・京都市）
  • Year and Date: 2016-06-15
• [Presentation] KIF17とIFT複合体の相互作用様式の解明と繊毛形成における役割 (2016)
  • Author(s): 船橋輝記、加藤洋平、中山和久
  • Organizer: 第68回日本細胞生物学会大会
  • Place of Presentation: 京都テルサ（京都府・京都市）
  • Year and Date: 2016-06-15
• [Presentation] 繊毛内タンパク質輸送複合体IFT-Aの構築様式と機能の解明 (2016)
  • Author(s): 平野友章、加藤洋平、中山和久
  • Organizer: 第68回日本細胞生物学会大会
  • Place of Presentation: 京都テルサ（京都府・京都市）
  • Year and Date: 2016-06-15
• [Presentation] KIF17とIFT複合体の相互作用様式の解明と繊毛内輸送における役割 (2016)
  • Author(s): 船橋輝記、加藤洋平、中山和久
  • Organizer: 第63回日本生化学会近畿支部例会
  • Place of Presentation: 神戸薬科大学（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2016-05-21
• [Presentation] 「観るだけでわかるタンパク質間相互作用解析法」の開発と繊毛内タンパク質輸送複合体IFT-Bの構築様式の解明 (2016)
  • Author(s): 加藤洋平、寺田将也、中山和久
  • Organizer: 第63回日本生化学会近畿支部例会
  • Place of Presentation: 神戸薬科大学（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2016-05-21
• [Presentation] 繊毛内タンパク質輸送複合体IFT-Bの構築様式とCLUAP1の機能の解明 (2015)
  • Author(s): 寺田将也、加藤洋平、野崎梢平、武井領汰、中山和久
  • Organizer: 第38回 日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県）
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Presentation] 中心体/基底小体で複合体を形成するRabL2とCep19の機能の解析 (2015)
  • Author(s): 西島侑哉、萩谷遥平、加藤洋平、中山和久
  • Organizer: 第38回日本分子生物学 会年会・第88回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県）
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Presentation] Visible immunoprecipitation（VIP）アッセイによるExocyst複合体の構築様式の解明 (2015)
  • Author(s): 野崎梢平、加藤洋平、中山和久
  • Organizer: 第14回 次 世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2015
  • Place of Presentation: 千葉大学（千葉県）
  • Year and Date: 2015-09-12
• [Presentation] Architectures of the BBSome, IFT-B, and Exocyst Complexes Revealed by Visible Immunoprecipitation (VIP) Assay Using Fluorescent Fusion Proteins. (2015)
  • Author(s): Nakayama, K., Katoh, Y., Nozaki, S., & Terada, M.
  • Organizer: FASEB Science Research Conference
  • Place of Presentation: コロラド(アメリカ合衆国)
  • Year and Date: 2015-07-19
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Visible immunoprecipitation (VIP) アッセイによるマルチサブユニット複合体の構築 様式の解明 (2015)
  • Author(s): 加藤洋平、野崎梢平、寺田将也、中山和久
  • Organizer: 第67回日本細胞生物学会大会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都）
  • Year and Date: 2015-06-30
• [Presentation] Visible immunoprecipitation (VIP) アッセイによるマルチサブユニット複合体の構築様式の解明 (2015)
  • Author(s): 加藤洋平、野崎梢平、寺田将也、中山和久
  • Organizer: 第62回日本生化学会近畿支部例会
  • Place of Presentation: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス（滋賀県）
  • Year and Date: 2015-05-16
• [Remarks] 京都大学薬学研究科生体情報制御学分野
  • URL: http://www.pharm.kyoto-u.ac.jp/physchem/
• [Remarks] リサーチマップ
  • URL: https://researchmap.jp/ykatoh/