フォスファチジルセリン輸送性ATPaseの作動機構と開口放出における意義

• 研究課題/領域番号: 16657038
• 研究種目: 萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 森山 芳則 岡山大学, 大学院医歯薬学総合研究科, 教授 (10150658)
• 研究分担者: 大塚 正人 岡山大学, 自然生命科学研究支援センター, 助手 (30243489)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 2005年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円); 2004年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
• キーワード: ATPase / フリップフロップ / 小胞輸送 / エキサイトーシス / PS / リン脂質 / シナプス小胞 / リポソーム

研究概要

シナプス小胞が開口放出される際、フォスファチジルセリン(PS)が脂質二重層の上層部に集積し融合を促進すると考えられている。このPSの膜内での輸送を司っていると考えられているのがPS依存性ATPaseである。本研究はこのPS依存性ATPaseの生化学的・細胞生物学的性質を明らかにすることを目的としている。成果は以下にまとめた。
(1)PS依存性ATPaseをコードするcDNAをラット脳よりクローン化し、昆虫細胞を用いた発現系を構築した。
(2)上記の発現系を用いて野生型ならびに変異型ATPaseを精製した。現在、その生化学的性質を解析中である。
(3)PS依存性ATPaseに対する特異的モノクローン抗体2E6を作製した。Synaptophysinとの2重ラベル免疫電子顕微鏡法によりPS依存性ATPaseが確かにシナプス小胞に存在していることを証明した。
(4)この抗体をPC12細胞に注入したところ分泌顆粒の開口放出が部分的に阻害された。
以上の結果はPS依存性ATPaseは開口放出において本質的に重要であることを強く示唆している。

研究成果

• [雑誌論文] Vesicular storage and secretion of L-glutamate from glucagon-like peptide 1-secreting clonal intestinal L cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Uehara, S., Jung, S.K., Morimoto, R., Arioka, S., Miyaji, T., Juge, N., Hiasa, M., Shimizu, K., Ishimura, A., Otsuka, M., Yamamoto, A., Maechler, P., Moriyama, Y.
  • 雑誌名: J.Neurochem. 96 ページ: 550-560
• [雑誌論文] Identification of essential amino acid residues of the NorMNa^+/multidrug antiporter in Vibrio parahaemolyticus. (2005)
  • 著者名/発表者名: Otsuka, M., Yasuda, M., Morita, Y., Otsuka, C., Tsuchiya, T., Omote, H., Moriyama.Y.
  • 雑誌名: J.Bacteriol. 187 ページ: 1552-1558
• [雑誌論文] A human transpoter protein that mediates the final excretion step for toxic organic cations. (2005)
  • 著者名/発表者名: Otsuka, M., Matsumoto, T., Morimoto, R., Arioka, S., Omote, H., Moriyama, Y.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 102 ページ: 17923-17928
• [雑誌論文] Proteolipid of vacuolar H^+-ATPase of Plasmodium, falciparum : cDNA cloning, gene organization and complementation of a yeast null mutant. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yatsushiro, S., Taniguchi, S., Mitamura, T., Omote, H., Moriyama, Y.
  • 雑誌名: Biochim.Biophy.Acta 1717 ページ: 89-96
• [雑誌論文] Overexpression of constitutively activated glutamate dehydrogenase induces insulin secretion through enhanced glutamate oxidation. (2004)
  • 著者名/発表者名: Anno, T., Uehara, S., Katagiri, H., Ohta, Y., Ueda, K., Mizuguchi, H., Moriyama, Y., Oka, Y., Tanizawa Y.
  • 雑誌名: Am.J.Physiol 286
• [雑誌論文] Metabotropic glutamate receptor type 4 is involved in auto-inhibitory cascade for glucagon secretion by α cells of islet of Langerhans. (2004)
  • 著者名/発表者名: Uehara, S., Muroyama, A., Echigo, N., Morimoto, R., Otsuka, M., Yatsushiro, S., Moriyama, Y.
  • 雑誌名: Diabetes 53 ページ: 998-1006
• [雑誌論文] A novel variant of ionotropic glutamate receptor regulates somatostatin secretion from δ-cells of islets of Langerhans. (2004)
  • 著者名/発表者名: Muroyama, A., Uehara, S., Yatsushiro, S., Echigo, N., Morimoto, R, Morita, M., Hayashi, M., Yamamoto, A., Koh, D.S., Moriyama, Y.
  • 雑誌名: Diabetes 53 ページ: 1743-1753
• [雑誌論文] Vesicular inhibitory amino acid transporter is expressed in GABA-containing astrocytes in rat pineal glands. (2004)
  • 著者名/発表者名: Echigo, N., Moriyama, Y.
  • 雑誌名: Neurosc.Lett. 367 ページ: 79-84
• [雑誌論文] The stimulatory action of amphiphysin on dynamin function is dependent on lipid bilayer curvature. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, Y., Kinuta, M., Abe, T., Liang, S., Araki, K., Cremona, O., Paolo, G.D., Moriyama, Y., Yasuda, T., Camilli, P.D., Takei, K.
  • 雑誌名: EMBO.J. 23 ページ: 3483-3491
• [雑誌論文] Glutamatergic chemical transmission : Look! Here, there, and anywhere. (review) (2004)
  • 著者名/発表者名: Moriyama, Y., Yamamoto, A.
  • 雑誌名: J.Biochem. 135(2) ページ: 155-163
• [雑誌論文] 神経と内分泌細胞におけるD-アスパラギン酸の作動機構(総説) (2004)
  • 著者名/発表者名: 上原俊介, 森山芳則
  • 雑誌名: 化学と教育(日本化学会誌) 52(1) ページ: 14-17
• [雑誌論文] マラリア原虫の寄生維持のメカニズム:小胞輸送の関与(総説) (2004)
  • 著者名/発表者名: 八代聖基, 林美都子, 森山芳則
  • 雑誌名: 日本医事新報 No.4185 ページ: 28-32
• [雑誌論文] 生命科学のNew Key Word:小胞型グルタミン酸トランスポーター(総説) (2004)
  • 著者名/発表者名: 森山芳則
  • 雑誌名: 生体の科学 55 ページ: 412-413
• [雑誌論文] メラトニン合成酵素の構造生物学と概日リズム制御(総説) (2004)
  • 著者名/発表者名: 坪井誠二, 森山芳則
  • 雑誌名: 化学と生物 (印刷中)
• [図書] グルタミン酸によるα細胞とβ細胞の分泌機能制御,「分子糖尿病学の進歩-基礎から臨床まで-2004」第I章:インスリン分泌の分子機構 (2004)
  • 著者名/発表者名: 森山芳則
  • 出版者: 金原出版
• [図書] 血糖制御の新しい視点:ランゲルハンス氏島におけるグルタミン酸シグナリング,糖尿病学2004 (2004)
  • 著者名/発表者名: 森山芳則
  • 出版者: 診断と治療社