繋留複合体とSNARE複合体の連動による小胞輸送の調節

• 研究課題/領域番号: 15H04370
• 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: 細胞生物学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 中山 和久 京都大学, 薬学研究科, 教授 (40192679)
• 連携研究者: 加藤 洋平 京都大学, 大学院薬学研究科, 助教 (90568172)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円); 2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2016年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2015年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
• キーワード: 小胞輸送 / SNAREタンパク質 / Exocyst複合体 / IFT-B複合体 / SNARE / Exorcist / VIPアッセイ / IFT複合体 / 細胞・組織 / 細胞内タンパク質輸送 / タンパク質複合体

研究成果の概要

細胞内小胞輸送の最終ステップである膜融合の過程は、SNAREタンパク質によって媒介される。本研究では、トランスフェリン－トランスフェリン受容体を含むリサイクリング小胞の細胞膜との融合の過程を、繋留複合体であるExocyst複合体がt-SNAREタンパク質のSNAP-23/SNAP-25と連動することによって調節すること明らかにした。
さらに、VIPアッセイ（観るだけでわかるタンパク質間相互作用解析法）を活用して、８サブユニットから成るExocyst複合体をはじめとして、タンパク質輸送に関与する様々なタンパク質複合体の複雑な構築様式を解明した。

研究成果

• [雑誌論文] Ciliopathy-associated mutations of IFT122 impair ciliary protein trafficking but not ciliogenesis (2018)
  • 著者名/発表者名: Takahara, M., Katoh, Y., Nakamura, K., Hirano, T., Sugaga, M., Tsurumi, Y. Nakayama, K.
  • 雑誌名: Hum. Mol. Genet. 巻: 27 号: 3 ページ: 516-528
  • DOI: 10.1093/hmg/ddx421
  • 査読あり
• [雑誌論文] BBS1 is involved in retrograde trafficking of ciliary GPCRs in the context of the BBSome complex (2018)
  • 著者名/発表者名: Nozaki, S., Katoh, Y., Kobayashi, T., Nakayama, K.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 13 号: 3 ページ: 1-17
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0195005
  • NAID: 120006466602
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Phospholipid-flipping activity of P4-ATPase drives membrane curvature. (2018)
  • 著者名/発表者名: Takada, N., Naito, T., Inoue, T., Nakayama, K., Takatsu, H., and *Shin, H.-W.
  • 雑誌名: The EMBO Journal 巻: in press 号: 9
  • DOI: 10.15252/embj.201797705
  • NAID: 120007144982
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Practical method for targeted disruption of cilia-related genes by using CRISPR/Cas9-mediated, homology-independent knock-in system (2017)
  • 著者名/発表者名: Katoh Y, Michisaka S, Nozaki S, Funabashi T, Hirano T, Takei R, Nakayama K.
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 巻: 28 号: 7 ページ: 898-906
  • DOI: 10.1091/mbc.e17-01-0051
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] RABL2 interacts with the intraflagellar transport-B complex and CEP19 and participates in ciliary assembly (2017)
  • 著者名/発表者名: Nishijima Yuya、Hagiya Yohei、Kubo Tomohiro、Takei Ryota、Katoh Yohei、Nakayama Kazuhisa
  • 雑誌名: Molecular Biology of the Cell 巻: 28 号: 12 ページ: 1652-1666
  • DOI: 10.1091/mbc.e17-01-0017
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Phospholipid flippase ATP11C is endocytosed and downregulated following Ca²⁺-mediated protein kinase C activation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takatsu H, Takayama M, Naito T, Takada N, Tsumagari K, Ishihama Y, Nakayama K, Shin HW.
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: Nov 10;8(1) 号: 1 ページ: 1423-1423
  • DOI: 10.1038/s41467-017-01338-1
  • NAID: 120006365525
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Regulation of ciliary retrograde protein trafficking by the Joubert syndrome proteins ARL13B and INPP5E. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nozaki S, Katoh Y, Terada M, Michisaka S, Funabashi T, Takahashi S, Kontani K, Nakayama K.
  • 雑誌名: J. Cell. Sci. 巻: 130 号: 3 ページ: 563-576
  • DOI: 10.1242/jcs.197004
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Intraflagellar transport-A complex mediates ciliary entry and retrograde trafficking of ciliary G protein-coupled receptors (2017)
  • 著者名/発表者名: Hirano T, Katoh Y, Nakayama K
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 巻: 28 号: 3 ページ: 429-439
  • DOI: 10.1091/mbc.e16-11-0813
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 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)
  • 著者名/発表者名: Funabashi T, Katoh Y, Michisaka S, Terada M, Sugawa M, Nakayama K
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 巻: 28 号: 5 ページ: 624-633
  • DOI: 10.1091/mbc.e16-09-0648
  • NAID: 120005997941
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Modulation of primary cilia length by melanin-concentrating hormone receptor 1. Cell Signaling (2016)
  • 著者名/発表者名: Hamamoto A, Yamato S, Katoh Y, Nakayama K, Yoshimura K, Takeda S, Kobayashi Y, *Saito Y
  • 雑誌名: Cellular Signalling 巻: 28 号: 6 ページ: 272-584
  • DOI: 10.1016/j.cellsig.2016.02.018
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Overall architecture of the intraflagellar transport (IFT)-B complex containing Cluap1/IFT38 as an essential component of the IFT-B peripheral subcomplex. (2016)
  • 著者名/発表者名: Katoh Y, Terada M, Nishijima Y, Takei R, Nozaki S, Hamada H, Nakayama K
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: 291 号: 21 ページ: 10962-10975
  • DOI: 10.1074/jbc.m116.713883
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Alteration of transbilayer phospholipid compositions is involved in cell adhesion, cell spreading, and focal adhesion formation (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyano R, Matsumoto T, Takatsu H, Nakayama K, Shin HW
  • 雑誌名: FEBS Lett. 巻: 590 号: 14 ページ: 2138-2145
  • DOI: 10.1002/1873-3468.12247
  • NAID: 120007159976
  • 査読あり
• [雑誌論文] The phospholipid flippase ATP9A is required for the recycling pathway from the endosomes to the plasma membrane (2016)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Y, Ono N, Shima T, Tanaka G, Katoh Y, Nakayama K, Takatsu H, Shin HW
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 巻: 27 号: 24 ページ: 3883-3893
  • DOI: 10.1091/mbc.e16-08-0586
  • NAID: 120005997942
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Class I Arfs (Arf1 and Arf3) and Arf6 are localized to the Flemming body and play important roles in cytokinesis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hanai, A., Ohgi, M., Yagi, C., Ueda, T., Shin, H.-W., and Nakayama, K.
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry 巻: 159 号: 2 ページ: 201-208
  • DOI: 10.1093/jb/mvv088
  • 査読あり
• [雑誌論文] GM130 is a parallel tetramer with a flexible rod-like structure and N-terminally open (Y-shaped) and closed (I-shaped) conformations. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishida R, Yamamoto A, Nakayama K, Sohda M, Misumi Y, Yasunaga T, Nakamura N.
  • 雑誌名: FEBS J. 巻: 印刷中 号: 11 ページ: 2232-2244
  • DOI: 10.1111/febs.13271
  • 査読あり
• [雑誌論文] Architectures of multisubunit complexes revealed by a visible immunoprecipitation assay using fluorescent fusion proteins. (2015)
  • 著者名/発表者名: Katoh Y, Nozaki S, Hartanto D, Miyano R, Nakayama K
  • 雑誌名: Journal of Cell Science 巻: 128 号: 12 ページ: 2351-2362
  • DOI: 10.1242/jcs.168740
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Phospholipid flippase ATP10A translocates phosphatidylcholine and is involved in plasma membrane dynamics. (2015)
  • 著者名/発表者名: Naito, T., Takatsu, H., Miyano, R., Takada, N., Nakayama, K., and Shin, H.-W.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 290 号: 24 ページ: 15004-15017
  • DOI: 10.1074/jbc.m115.655191
  • NAID: 120005690225
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] SNAP23/25 and VAMP2 mediate exocytic event of transferrin receptor-containing recycling vesicles. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kubo K, Kobayashi M, Nozaki S, Yagi C, Hatsuzawa K, Katoh Y, Shin HW, Takahashi S, Nakayama K
  • 雑誌名: Biology Open 巻: 4 号: 7 ページ: 910-920
  • DOI: 10.1242/bio.012146
  • NAID: 120005997718
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] COPI-mediated retrieval of SCAP is critical for regulating lipogenesis under basal and sterol-deficient conditions. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takashima, K., Saitoh, A., Funabashi, T., Hirose, S., Yagi, C., Nozaki, S., Sato, R., Shin, H.-W., and Nakayama, K.
  • 雑誌名: Journal of Cell Science 巻: 128 ページ: 2805-2815
  • DOI: 10.1242/jcs.164137
  • 査読あり
• [雑誌論文] ATP11C mutation is responsible for the defect in phosphatidylserine uptake in UPS-1 cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takada, N., Takatsu, H., Miyano, R., Nakayama, K., and Shin, H.-W.
  • 雑誌名: Jounal of Lipid Research 巻: 56 号: 11 ページ: 2151-2157
  • DOI: 10.1194/jlr.m062547
  • NAID: 120005707794
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 加藤洋平、平野友章、中山和久
  • 学会等名: 第64回日本生化学会近畿支部例会
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 鶴見侑大、濵田勇輝、 加藤洋平、中山和久
  • 学会等名: 第64回日本生化学会近畿支部例会
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 野崎梢平、加藤洋平、中山和久
  • 学会等名: 第69回日本細胞生物学会大会
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 船橋輝記、加藤洋平、中山和久
  • 学会等名: 第69回日本細胞生物学会大会
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 西島侑哉、萩谷遥平、久保智広、武井領汰、加藤洋平、中山和久
  • 学会等名: 第69回日本細胞生物学会大会
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 濵田勇輝、鶴見侑大、加藤洋平、中山和久
  • 学会等名: 第69回日本細胞生物学会大会
• [学会発表] 繊毛内タンパク質輸送複合体の構築様式と機能 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中山和久
  • 学会等名: 第41回蛋白質の酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] IFT-B複合体に依存するBBSome複合体の繊毛内移行 (2017)
  • 著者名/発表者名: 野崎梢平、加藤洋平、中山和久
  • 学会等名: ConBio2017．2017年度生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 加藤洋平、千葉秀平、中山和久
  • 学会等名: ConBio2017．2017年度生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] IFT-B複合体のサブユニットIFT70の機能に関する研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 武井領汰、加藤洋平、中山和久
  • 学会等名: ConBio2017．2017年度生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 濱田勇輝、鶴見侑大、加藤洋平、中山和久
  • 学会等名: ConBio2017．2017年度生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] リン脂質フリップ活性による膜曲率の形成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高田直人、内藤明樹、井上尊生、中山和久、高津宏之、申惠媛
  • 学会等名: ConBio2017．2017年度生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] 脂質フリッパーゼの新奇基質としてグルコシルセラミドの発見とその輸送メカニズム (2017)
  • 著者名/発表者名: 内藤朋樹、Bartholomew Roland、高津宏之、中山和久、Todd Graham、申惠媛
  • 学会等名: ConBio2017．2017年度生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] リン脂質フリッパーゼATP11Cのスプライシングバリアント間の機能的相違 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高山真裕、高津宏之、中山和久、申惠媛
  • 学会等名: ConBio2017．2017年度生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] 非アポトーシス細胞におけるリン脂質フリッパーゼATP11Cの制御機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高津宏之、高山真裕、中山和久、申惠媛
  • 学会等名: ConBio2017．2017年度生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] 「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)
  • 著者名/発表者名: 加藤洋平、寺田将也、中山和久
  • 学会等名: 第63回日本生化学会近畿支部例会
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 船橋輝記、加藤洋平、中山和久
  • 学会等名: 第68回日本細胞生物学会大会
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 平野友章、加藤洋平、中山和久
  • 学会等名: 第68回日本細胞生物学会大会
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 野崎梢平、加藤洋平、中山和久
  • 学会等名: 第68回日本細胞生物学会大会
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 加藤洋平、寺田将也、野崎梢平、中山和久
  • 学会等名: 第68回日本細胞生物学会大会
• [学会発表] Trafficking Machineries within Cilia: Architectures and Functions of the IFT-A and IFT-B complexes (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakayama, K., Katoh, Y., Terada, T., Nozaki, S., Hirano, T. & Funabashi, T.
  • 学会等名: 第68回日本細胞生物学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 高原万梨子、平野友章、加藤洋平、中山和久
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 船橋輝記、加藤洋平、中山和久
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
• [学会発表] P4-ATPaseによるリン脂質フリップが膜変形に与える影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高田直人、中山和久、申 惠媛
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
• [学会発表] リン脂質フリッパーゼATP11CのPKCによる制御機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高津宏之、高山真裕、中山和久、申 惠媛
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 加藤洋平、野崎梢平、中山和久
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] Phospholipid flippase ATP10A, a member of type IV P-type ATPases, translocates phosphatidylcholine and is involved in plasma membrane dynamics (2016)
  • 著者名/発表者名: Naito, T., Takatsu, H., Miyano, R., Takada, N., Nakayama, K. & Shin, H.-W.
  • 学会等名: 2016 ASCB Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Regulation of ciliary retrograde protein trafficking by Joubert syndrome proteins Arl13b and INPP5E (2016)
  • 著者名/発表者名: Nozaki, S., Katoh, Y. & Nakayama, K.
  • 学会等名: 2016 ASCB Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] ホスファチジルセリン取り込み異常のCHO-K1変異株（UPS-1）におけるflippaseの発現解析． (2015)
  • 著者名/発表者名: 高田直人、高津宏之、宮野吏永、中山和久、申惠媛
  • 学会等名: 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
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 寺田将也、加藤洋平、野崎梢平、武井領汰、中山和久
  • 学会等名: 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
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 西島侑哉、萩谷遥平、加藤洋平、中山和久
  • 学会等名: 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
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] COPI被覆小胞を介するSCAP-SREBP複合体のゴルジ体から小胞体への逆行輸送による脂質代謝の調節． (2015)
  • 著者名/発表者名: 船橋輝記、高島皓平、齋藤明奈、廣瀬祥平、申惠媛、中山和久
  • 学会等名: 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
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Visible immunoprecipitation（VIP）アッセイによるExocyst複合体の構築様式の解明． (2015)
  • 著者名/発表者名: 野崎梢平、加藤洋平、中山和久
  • 学会等名: 第14回 次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2015
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2015-09-12
• [学会発表] COPI被覆小胞を介するSCAP-SREBP複合体のゴルジ体-小胞体間の逆行輸送による脂質代謝調節． (2015)
  • 著者名/発表者名: 船橋輝記、高島皓平、齋藤明奈、廣瀬祥平、申 惠媛、中山和久
  • 学会等名: 第14回 次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2015
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2015-09-12
• [学会発表] リン脂質フリッパーゼATP10AのPCフリップ活性および細胞膜ダイナ ミクスへの関与． (2015)
  • 著者名/発表者名: 内藤朋樹、高津宏之、宮野吏永、高田直人、中山和久、申 惠媛
  • 学会等名: 第14回 次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2015
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2015-09-12
• [学会発表] Architectures of the BBSome, IFT-B, and Exocyst Complexes Revealed by Visible Immunoprecipitation (VIP) Assay Using Fluorescent Fusion Proteins. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakayama, K., Katoh, Y., Nozaki, S., & Terada, M.
  • 学会等名: FASEB Science Research Conference, “Biology o f Cilia and Flagella”
  • 発表場所: Snowmass Village, Colorado,
  • 年月日: 2015-07-19
  • 国際学会
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 加藤洋平、野崎梢平、寺田将也、中山和久
  • 学会等名: 第67回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-06-30
• [学会発表] リン脂質フリッパーゼATP10AのPCフリップ活性及び細胞膜ダイナミクスへの関与． (2015)
  • 著者名/発表者名: 内藤朋樹、高津宏之、宮野吏永、高田直人、中山和久、申惠媛
  • 学会等名: 第62回日本生化学会近畿支部例会
  • 発表場所: 草津
  • 年月日: 2015-05-16