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V-ATPaseによるリソソームと微小管の局在制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 16K07357
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 細胞生物学
研究機関岩手医科大学

研究代表者

後藤 奈緒美 (松元奈緒美)  岩手医科大学, 薬学部, 助教 (80403971)

研究分担者 中西 真弓  岩手医科大学, 薬学部, 教授 (20270506)
研究協力者 和田 洋  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (50212329)
和田 戈虹 (孫 戈虹)  同志社女子大学, 薬学部, 教授 (00314427)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードリソソーム / 破骨細胞 / V-ATPase / Rab / Rab7 / V-ATPase / 小胞輸送 / 細胞生物学
研究成果の概要

破骨細胞による骨吸収には、リソソームが形質膜へ向かって移動することが必要である。この移動と破骨細胞に特徴的な微小管の分布に、プロトンポンプであるV-ATPaseのa3アイソフォームが必須であることを見出した。a3は、リソソームの移動に関わるRab7と特異的に結合してRab7をリソソームへリクルートすること、V-ATPaseにより形成された酸性環境は、Rab7がリソソームへ安定に局在するために重要であることを示した。また、骨と接着していない破骨細胞では、V-ATPaseは解離した不活性型で存在していることがわかり、骨との接着によりV-ATPaseを活性化する機構の存在が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、分泌リソソームの移動メカニズムを分子レベルで解明した点に意義がある。分泌リソソームは骨吸収だけでなく、細胞傷害性T細胞や高転移性のがん細胞でも重要な役割を果たしており、骨代謝疾患の発症機構解明や治療法の開発に役立つだけでなく、免疫反応や転移の制御にもつながる成果である。
オルガネラ輸送がV-ATPaseによりコントロールされていることを示した点も重要である。V-ATPaseはアイソフォームの違いにより構造的な多様性があり、Rabは哺乳動物で60種類以上同定されている。各V-ATPaseと相互作用するRabを明らかにすることで、オルガネラ輸送の全容解明につながると期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Proton-pumping F-ATPase plays an important role in Streptococcus mutans under acidic conditions2019

    • 著者名/発表者名
      Sekiya Mizuki、Izumisawa Shintaro、Iwamoto-Kihara Atsuko、Fan Yang、Shimoyama Yu、Sasaki Minoru、Nakanishi-Matsui Mayumi
    • 雑誌名

      Archives of Biochemistry and Biophysics

      巻: 666 ページ: 46-51

    • DOI

      10.1016/j.abb.2019.03.014

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vacuolar-type ATPase: A Proton Pump to Lysosomal Trafficking2019

    • 著者名/発表者名
      Masamitsu Futai, Ge-Hong Sun-Wada, Yoh Wada, Naomi Matsumoto, Mayumi Nakanishi-Matsui
    • 雑誌名

      Proceedings of the Japan Academy, Ser. B

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Essential Role of the a3 Isoform of V-ATPase in Secretory Lysosome Trafficking via Rab7 Recruitment2018

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto N, Sekiya M, Tohyama K, Ishiyama-Matsuura E, Sun-Wada GH, Wada Y, Futai M, Nakanishi-Matsui M.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 6701-6701

    • DOI

      10.1038/s41598-018-24918-7

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 破骨細胞への分化に伴う液胞型ATPaseの発現誘導と活性2018

    • 著者名/発表者名
      後藤奈緒美、中西真弓
    • 雑誌名

      岩手医学雑誌

      巻: 70

    • NAID

      130007498500

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] V-ATPase a3アイソフォームのリソソーム輸送における機能2018

    • 著者名/発表者名
      松元奈緒美、關谷瑞樹、遠山稿二郎、石山(松浦)絵里、和田(孫)戈虹、和田洋、二井將光、中西(松井)真弓
    • 学会等名
      第84回日本生化学会東北支部例会・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] V-ATPase a3アイソフォームは破骨細胞の分泌リソソームの細胞内輸送に必須である2018

    • 著者名/発表者名
      松元奈緒美、関谷瑞樹、遠山稿二郎、石山(松浦)絵里、和田(孫)戈虹、和田洋、二井將光、中西(松井)真弓
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 破骨細胞における分泌リソソームの局在に対する V-ATPase 阻害剤(バフィロマイシン A1)の影響2018

    • 著者名/発表者名
      松元奈緒美、關谷瑞樹、遠山稿二郎、石山(松浦)絵里、孫(和田)戈虹、和田洋、二井將光、中西(松井)真弓
    • 学会等名
      日本薬学会 第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] V-H+-ATPase-a3-subunit contributes to elaborate highly calcifying enamel during amelogenesis2016

    • 著者名/発表者名
      Harada H, Ida-Yonemochi H, Sahara Y, Ohshima H, Fujiwara N, Matsumoto N, Nakanishi-Matsui M, Otsu K
    • 学会等名
      Enamel 9 symposium
    • 発表場所
      Harrogate
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 破骨細胞に特徴的なリソソームの局在におけるV-ATPase a3イソフォームの関与2016

    • 著者名/発表者名
      松元奈緒美、關谷瑞樹、遠山稿二郎、孫(和田)戈虹、和田洋、二井將光、中西(松井)真弓
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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