ミオシンVaカーゴ受容体(Slac2)による神経回路網形成機構の解明

• 研究課題/領域番号: 17024065
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 福田 光則 独立行政法人理化学研究所, 福田独立主幹研究ユニット, 独立主幹研究員 (50311361)
• 研究期間 (年度): 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円); 2005年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
• キーワード: シナプトタグミン様蛋白質 / Rab27A / Rabエフェクター / メラノソーム輸送 / Griscelli症候群 / ミオシンVa / Slac2-a / melanophilin / Slac2-c / MyRIP

研究概要

タイプI型Griscelli症候群はアクチン依存性のモーター蛋白質をコードするミオシンVa遺伝子の欠損により発症し、毛髪の部分白化(メラノソームの輸送異常)、神経疾患(特に小脳樹状突起形成不全によるてんかん)などの症状を示す。メラノサイトにおいてミオシンVaはSlac2-aと命名したミオシンVaカーゴ受容体を介して間接的にカーゴ(メラノソーム)を認識することが明らかになっているが、神経細胞においてミオシンVaがどのようなメカニズムでカーゴとなるべき膜(小胞)を認識し、どのようなメカニズムで神経突起先端へと輸送するのかはこれまで明らかではなかった。本研究では神経細胞においてもメラノサイトと同様にミオシンVa・Slac2・Rab27の三者複合体が神経突起先端部へ特定の膜を輸送するのではないかと考え、その可能性を検討した。その結果、マウス脳においてはRab27Aではなく近縁のアイソフォームRab27Bが、Slac2-aではなくSlac2-cという相同分子が発現することが明らかとなった。Slac2-cはSlac2-aと同様に、Rab27結合ドメイン及びミオシン結合ドメインを有することから、神経細胞でもミオシンVa・Slac2-c・Rab27Bの三者複合体が機能する可能性が示唆された。しかしながら、その後の生化学的・細胞生物学的解析から、Slac2-cはミオシンVaではなくミオシンVIIaの機能的カーゴ受容体であることが明らかとなり、神経細胞においてミオシンVaはSlac2以外のカーゴ受容体を利用するものと考えれられた(J.Biol.Chem.(2005)280,28015-28022)。

研究成果

• [雑誌論文] Distinct developmental expression of synaptotagmin I and IX in the mouse brain. (2006)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, M.
  • 雑誌名: NeuroReport 17 ページ: 179-182
• [雑誌論文] O-glycosylation is essential for intracellular targeting of synaptotagmins I and II in non-neuronal specialized secretory cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Atiya-Nasagi, Y., Cohen, H., Medalia, O., Fukuda, M., Sagi-Eisenberg, R.
  • 雑誌名: J.Cell Sci. 118 ページ: 1363-1372
• [雑誌論文] Classical protein kinase C(s) regulates targeting of synaptotagmin IX to the endocytic recycling compartment. (2005)
  • 著者名/発表者名: Haberman, Y., Ziv, I., Gorzalczany, Y, Fukuda, M., Sagi-Eisenberg, R.
  • 雑誌名: J.Cell Sci. 118 ページ: 1641-1649
• [雑誌論文] Functional analysis of Slac2-c/MyRIP as a linker protein between melanosomes and myosin VIIa. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kuroda, T.S., Fukuda, M.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280 ページ: 28015-28022
• [雑誌論文] AS160, the Akt substrate regulating GLUT4 translocation, has a functional Rab GTPase activating protein domain. (2005)
  • 著者名/発表者名: Miinea, C.P., Sano, H., Kane, S., Sano, E., Fukuda, M., Peranen, J., Lane, W.S., Lienhard, G.E.
  • 雑誌名: Biochem.J. 391 ページ: 87-93
• [雑誌論文] Protein Kinase C-mediated phosphorylation of the two polybasic regions of synaptotagmin VI regulates their function in acrosomal exocytosis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Roggero, C.M., Tomes, C.N., De Bias, G.A., Castillo, J., Michaut, M.A., Fukuda, M., Mayorga, L.S.
  • 雑誌名: Dev.Biol. 285 ページ: 422-435
• [雑誌論文] Adenovirus-mediated silencing of Synaptotagmin 9 inhibits Ca^<2+>-dependent insulin secretion in islets. (2005)
  • 著者名/発表者名: Iezzi, M., Eliasson, L., Fukuda, M., Wollheim, C.B.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 579 ページ: 5241-5246
• [雑誌論文] Rab proteins regulate epithelial sodium channel activity in colonic epithelial HT-29 cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Saxena, S., Singh, M., Engisch, K., Fukuda, M., Kaur, S.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 337 ページ: 1219-1223
• [雑誌論文] The short apical membrane half-life of rescued ΔF508-cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) CFTR results from accelerated endocytosis of ΔF508-CFTR in polarized human airway epithelial cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Swiatecka-Urban, A., Brown, A., Moreau-Marquis, S., Renuka, J., Coutermarsh, B., Barnaby, R., Karlson, K.H., Flotte, T.R., Fukuda, M., Langford G.M., Stanton, B.A.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280 ページ: 36762-36772
• [雑誌論文] Slp4-a/granuphilin-a interacts with syntaxin-2/3 in a Munc 18-2-dependent manner. (2005)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, M., Imai, A., Nashida, T., Shimomura, H.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280 ページ: 39175-39184
• [雑誌論文] The C2B domain of rabphilin directly interacts with SNAP-25 and regulates the docking step of dense core vesicle exocytosis in PC12 cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tsuboi, T., Fukuda, M.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280 ページ: 39253-39259
• [雑誌論文] Cloning and genomic characterization of sytdep, a new synaptotagmin XIV-related gene. (2005)
  • 著者名/発表者名: Herrero-Turrion, M.J., Fukuda, M., Mollinedo, F.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 340 ページ: 386-394
• [雑誌論文] Slp homology domain : A novel protein motif that specifically binds small GTPase Rab27. (2005)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, M.
  • 雑誌名: Recent Res.Dev.Biochem. 6 ページ: 13-29
• [雑誌論文] Versatile role of Rab27 in membrane trafficking : Focus on the Rab27 effector families. (2005)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, M.
  • 雑誌名: J.Biochem. 137 ページ: 9-16
  • NAID: 10017342344
• [雑誌論文] Functional analysis of Slac2-a/melaonophilin as a linker protein between Rab27A and myosin Va in melanosome transport. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kuroda, T.S., Itoh, T., Fukuda M.
  • 雑誌名: Methods Enzymol. 403 ページ: 419-431
• [雑誌論文] Identification and biochemical analysis of Slac2-c/MyRIP as a Rab27-, myosin Va/VIIa-, and actin-binding protein. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kuroda, T.S., Fukuda, M.
  • 雑誌名: Methods Enzymol. 403 ページ: 431-444
• [雑誌論文] Analysis of the role of Rab27 effector Slp4-a/granuphilin-a in dense-core vesicle exocytosis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, M., Kanno, E.
  • 雑誌名: Methods Enzymol. 403 ページ: 445-457
• [雑誌論文] Assay and functional interactions of Rim2 with Rab3. (2005)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, M.
  • 雑誌名: Methods Enzymol. 403 ページ: 457-468
• [雑誌論文] Assay of Rab binding specificity of rabphilin and Noc2 : Target molecules for Rab27. (2005)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, M., Yamamoto, A.
  • 雑誌名: Methods Enzymol. 403 ページ: 469-481
• [雑誌論文] Slac2-aとSlp2-a:メラニン色素輸送のしくみ (2005)
  • 著者名/発表者名: 福田光則
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 212 ページ: 769-770
• [雑誌論文] シナプトタグミンと類似タンパク質による膜輸送制御の分子メカニズム (2005)
  • 著者名/発表者名: 福田光則
  • 雑誌名: 生化学 77 ページ: 603-618
  • NAID: 10016603083
• [雑誌論文] 「メラニン色素」輸送の分子メカニズム:肌や髪の毛が黒くなる仕組み (2005)
  • 著者名/発表者名: 福田光則
  • 雑誌名: 日皮協ジャーナル 54 ページ: 60-66
• [雑誌論文] 美白への新たなアプローチ-メラニン輸送をストップさせる- (2005)
  • 著者名/発表者名: 黒田垂歩, 福田光則
  • 雑誌名: BIONICS 2(11) ページ: 68-71
  • NAID: 40007003528
• [図書] アンチ・エイジングシリーズ1「白髪・脱毛・育毛の実際」メラニン色素輸送メカニズムの解明 (2005)
  • 著者名/発表者名: 福田光則, 黒田垂歩
  • 出版者: エヌ・ティー・エス