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細胞内輸送小胞の形成におけるGTP結合タンパク質の役割

研究課題

研究課題/領域番号 09480148
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造生物化学
研究機関筑波大学

研究代表者

中山 和久  筑波大学, 生物科学系, 助教授 (40192679)

研究期間 (年度) 1997 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
12,600千円 (直接経費: 12,600千円)
2000年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
1999年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
1998年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
1997年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
キーワードGTP結合タンパク質 / 小胞輸送 / ARF / グアニンヌクレオチド交換因子 / GGAタンパク質 / ダイナミン / エンドサイトーシス / ADP-リボシル化因子 / 小胞体
研究概要

分泌タンパク質,細胞膜タンパク質,リソソームタンパク質などの細胞内輸送は,あるオルガネラから輸送されるタンパク質を含んで出芽した輸送小胞が,標的オルガネラの膜に融合して,内容タンパク質を受け渡すことにより行われる。この輸送小胞の出芽過程には,様々なGTP結合タンパク質が関与している。本研究では,低分子量GTP結合タンパク質ARFのグアニンヌクレオチド交換因子(GEF)およびARFのエフェクター,高分子量GTP結合タンパク質ダイナミンおよびそのホモログに関して以下のことを明らかにした。
1.ARFの不活性なGDP結合型から活性を有するGTP型への変換を触媒するGEFを3種類(BIG1,BIG2,GBF1)同定した。これらはすべて,ヌクレオチド交換活性に必須なSec7ドメインを有していた。これらのうち,GBF1はシスゴルジネットワークからのCOPIコート小胞の形成に関与することを示した。またBIG2は,トランスゴルジネットワークに存在し,クラスリン/AP-1コート小胞の形成に関与することを示した。
2.新奇のARFエフェクターファミリー(GGA1-GGA3)を同定した。これらにはいずれも,N末端側からVHSドメイン,GGAHドメイン,プロリン・リッチ領域,AGEHドメインが存在していた。これらのドメインのうち,GGAHドメインにはGTPを結合した活性型のARFが結合すること,AGEHドメインにはラバプチン5およびγ-シナージンが結合することを明らかにした。また,GGAはいずれもトランスゴルジネットワークに局在し,クラスリンコート小胞の出芽を調節する可能性を示した。
3.ダイナミンIIは,これまで細胞膜からのエンドサイトーシスとゴルジ体から輸送小胞の形成の両方に関与する可能性が示されていた。しかし,ダイナミンの変異体を用いた解析から,ダイナミンがゴルジ体から輸送小胞の形成には関与しないことを明らかにした。
4.新奇のダイナミンホモログDVLPを同定した。DVLPは分子内および分子間で相互作用し,ホモテトラマーを形成することを示した。

報告書

(5件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (40件)

  • [文献書誌] Duguay,S.J., et al.: "Processing of wild-type and mutant proinsulin-like growth factor-IA by subtilisinrelated proprotein convertases."J.Biol.Chem.. 272. 6663-6670 (1997)

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  • [文献書誌] Torii,S., et al.: "Regulation of association of a 58-kDa peripheral membrane protein (58K) with the Golgi apparatus : its membrane binding properties related to but distinct from those of COP I coat proteins."Biomed.Res.. 18. 37-47 (1997)

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  • [文献書誌] Tanaka,S., et al.: "Proteolytic processing of proopiomelanocortin occurs in acidifying secretory granules of AtT-20 cells."J.Histochem.Cytochem.. 45. 425-436 (1997)

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  • [文献書誌] Shin,H.-W., et al.: "Identification and subcellular localization of a novel mammalian dynamin-related protein homologous to yeast Vps1p and Dnm1p."J.Biochem.. 122. 525-530 (1997)

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  • [文献書誌] Li,M., et al.: "Testis-specific prohormone convertase PC4 processes the precursor of pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (PACAP)."Peptides. 19. 259-268 (1998)

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  • [文献書誌] Takatsu,H., et al.: "Identification and characterization of novel clathrin adaptor-related proteins."J.Biol.Chem.. 273. 24693-24700 (1998)

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  • [文献書誌] Yamaguchi,T., et al.: "ADP-ribosylation factor-1 is sensitive to N-ethylmaleimide."J.Biochem.. 124. 1229-1236 (1998)

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  • [文献書誌] Toda,K., et al.: "Colocalization of phospholipase D1 and GTP-binding-defective mutant of ADP-ribosylation factor 6 to endosomes and lysosomes."FEBS Lett.. 442. 221-225 (1999)

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  • [文献書誌] Shin,H.-W., et al.: "Intermolecular and interdomain interactions of a dynamin-related GTP-binding protein, Dnm1p/Vps1p-like protein."J.Biol.Chem.. 274. 2780-2785 (1999)

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  • [文献書誌] Kasai,K., et al.: "Dynamin II is involved in endocytosis but not in the formation of transport vesicles from the trans-Golgi network."J.Biochem.. 125. 780-789 (1999)

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  • [文献書誌] Honda,A., et al.: "Phosphatidylinositol 4-phosphate 5-kinase α is a downstream effector of the small G protein ARF6 in membrane ruffle formation."Cell. 99. 521-532 (1999)

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  • [文献書誌] Abe,Y., et al.: "Subtype-specific trafficking of endothelin receptors."J.Biol.Chem.. 275. 8664-8671 (2000)

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  • [文献書誌] Takatsu,H., et al.: "Adaptor γ ear homology domain conserved in γ-adaptin and GGA proteins that interact with γ-synergin."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 271. 719-725 (2000)

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  • [文献書誌] Futatsumori,M., et al.: "Identification and characterization of novel isoforms of COP I subunits."J.Biochem.. 128. 793-801 (2000)

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  • [文献書誌] Duguay, S.J., Milewski, W.M., Young, B.D., Nakayama, K.& Steiner D.F.: "Processing of wild-type and mutant proinsulin-like growth factor-IA by subtilisin-related proprotein convertases."J.Biol.Chem.. 272. 6663-6670 (1997)

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  • [文献書誌] Torii, S., Murakami, K.& Nakayama, K.: "Regulation of association of a 58-kDa peripheral membrane protein (58K) with the Golgi apparatus : its membrane binding properties related to but distinct from those of COP I coat proteins."Biomed.Res.. 18. 37-47 (1997)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanaka, S., Yora, T., Nakayama, K., Inoue, K.& Kurosumi, K.: "Proteolytic processing of proopiomelanocortin occurs in acidifying secretory granules of AtT-20 cells."J.Histochem.Cytochem.. 45. 425-436 (1997)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shin, H.-W., Shinotsuka, C., Torii, S., Murakami, K.& Nakayama, K.: "Identification and subcellular localization of a novel mammalian dynamin-related protein homologous to yeast Vps1p and Dnm1p."J.Biochem.. 122. 525-530 (1997)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Li, M., Nakayama, K., Shuto, Y., Somogyvari-Vigh, A.& Arimura, A.: "Testis-specific prohormone convertase PC4 processes the precursor of pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (PACAP)."Peptides. 19. 259-268 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takatsu, H., Sakurai, M., Shin, H.-W., Murakami, K.& Nakayama, K.: "Identification and characterization of novel clathrin adaptor-related proteins."J.Biol.Chem.. 273. 24693-24700 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaguchi, T., Nakayama, K., Hatsuzawa, K., Tani, K., Himeno, M.& Tagaya, M.: "ADP-ribosylation factor-1 is sensitive to N-ethylmaleimide."J.Biochem.. 124. 1229-1236 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toda, K., Nogami, M., Murakami, K., Kanaho, Y.& Nakayama, K.: "Colocalization of phospholipase D1 and GTP-binding-defective mutant of ADP-ribosylation factor 6 to endosomes and lysosomes."FEBS Lett.. 442. 221-225 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shin, H.-W., Takatsu, H., Mukai, H., Munekata, E., Murakami, K.& Nakayama, K.: "Intermolecular and interdomain interactions of a dynamin-related GTP-binding protein, Dnm1p/Vps1p-like protein."J.Biol.Chem.. 274. 2780-2785 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kasai, K., Shin, H.-W., Shinotsuka, C., Murakami, K.& Nakayama, K.: "Dynamin II is involved in endocytosis but not in the formation of transport vesicles from the trasn-Golgi network."J.Biochem.. 125. 780-789 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Honda, A., Nogami, M., Yokozeki, T., Yamazaki, M., Nakamura, H., Watanabe, H., Kawamoto, K., Nakayama, K., Morris, A.J., Frohman, M.A.& Kanaho, Y.: "Phosphatidylinositol 4-phosphate 5-kinase α is a downstream effector of the small G protein ARF6 in membrane ruffle formation."Cell. 99. 521-532 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Abe, Y., Nakayama, K., Yamanaka, A., Sakurai, T.& Goto, K.: "Subtype-specific trafficking of endothelin receptors."J.Biol.Chem.. 275. 8664-8671 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takatsu, H., Yoshino, K.& Nakayama, K.: "Adaptor γ ear homology domain conserved in γ-adaptin and GGA proteins that interact with γ-synergin."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 271. 719-725 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Futatsumori, M., Kasai, K., Takatsu, H., Shin, H.-W.& Nakayama, K.: "Identification and characterization of novel isoforms of COP I subunits."J.Biochem.. 128. 793-801 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Abe,Y.et al.: "Subtype-specific trafficking of endothelin receptors."J.Biol.Chem.. 275. 8664-8671 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Takatsu,H.et al.: "Adaptor γ ear homology domain conserved in γ-adaptin and GGA proteins that interact with γ-synergin."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 271. 719-725 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Futatsumori,M.et al.: "Identification and characterization of novel isoforms of COP I subunits."J.Biochem.. 128. 793-801 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Toda,K.,et al.: "Colocalization of Phospholipase D1 and GTP-binding-defective mutant of ADP-ribosylation factor 6 to endosomes and lysosomes."FEBS Lett.. 442. 221-225 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shin,H.-W.,et al.: "Intermolecular and interdomain interactions of a dynamin-related GTP-binding protein."J.Biol.Chem.. 274. 2780-2785 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kasai,K.,et al.: "Dynamin II is involved in endocytosis but not in the formation of transport vesicles"J.Biochem.. 125. 780-789 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Honda,A.,et al.: "Phosphatidylinositol 4-phosphate 5-kinase α is a downstream effector of the small G protein ARF6 in membrane ruffle formation."Cell. 99. 521-532 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroyuki Takatsu: "Identification and characterization of novel clathrin adaptor-related proteins" J.Biol.Chem.273,38. 24693-24700 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Tomohiro Yamaguchi: "ADP-ribosylation factor-1 is sensitive to N-ethylmaleimide" J.Biochem.124,6. 1229-1236 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kyoko Toda: "Colocalization of phospholipase D1 and GTP-binding-defective mutant of ADP-ribosylation factor 6 to endosomes and lysosomes" FEBS Lett.442,2/3. 221-225 (1999)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hye-Won Shin: "Intermolecular and interdomain interactions of a dynamin-related GTP-binding protein, Dnm1p/Vps1p-like protein" J.Biol.Chem.274,5. 2780-2785 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hye-Won Shin et al.: "Identification and subcellular localization of a novel mammalian dynamin-related protein homologous to yeast Vps1p and Dnm1p" J.Biochem.122(3). 525-530 (1997)

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      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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