Wntシグナルによる細胞極性の制御機構の解析

• 研究課題/領域番号: 17570114
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 岸田 昭世 広島大学, 大学院医歯薬学総合研究科, 助教授 (50274064)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円); 2006年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円); 2005年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
• キーワード: エキソサイトーシス / シナプス小胞 / 神経伝達物質 / Dvl / Wnt / シナプトタグミン / 神経伝達物質放出機構 / リサイクリング / エクソサイトーシス / ドパミン / Wntシグナル

研究概要

真核動物ではほとんどの細胞に「基底膜側」などの方向性、すなわち「極性」がある。この細胞の極性と関与するプロセスとして、細胞運動や、神経細胞での神経突起形成、神経伝達物質の放出等があげられる。
細胞外分泌蛋白質Wnt(ウイント)のシグナルは細胞の増殖や分化をはじめ、様々な細胞機能を制御する。しかしながら、Wntシグナルの神経系に対する作用の全貌はいまだに明らかではない。
本研究では神経細胞でのDvlの作用に焦点をあて以下の結果を得た。
1.Dvl結合蛋白質としてのシナプトタグミンの同定
神経系細胞でのDvlの作用を明らかにするために酵母two-hybrid法を用いてDvl-1結合蛋白質を検索した結果、シナプトタグミンXIを見出した。シナプトタグミンファミリーはエクソサイトーシス、エンドサイトーシスなど小胞輸送に関与した蛋白質ファミリーである。COS細胞中でDvlはシナプトタグミンIやシナプトタグミンXIと複合体を形成した。シナプトタグミンIは、神経伝達物質のエクソサイトーシスやシナプス小胞のエンドサイトーシスに必須の蛋白質である。そこで、Dvlとシナプトタグミンの結合様式を解析した。
2.Dvlによる神経伝達物質放出制御
ラットPC12細胞においてRNAi法によりDvl遺伝子をノックダウンすると脱分極刺激による神経伝達物質(ドパミン)の放出(エクソサイトーシス)とその後のシナプス小胞のリサイクリングが抑制された。DvlはシナプトタグミンIを介してμ2アダプチンとも複合体を形成した。したがって、Dvlは神経細胞において、シナプトタグミン1やμ2アダプチンと複合体を形成することにより、神経伝達物質を含むシナプス小胞のエクソサイトーシスやエンドサイトーシスを制御する事が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Dvl regulates endo- and exocytotic processes through binding to synaptotagmin (2007)
  • 著者名/発表者名: Kishida, S
  • 雑誌名: Genes Cells 12巻 ページ: 49-61
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Multiplicity of the interactions of Wnt proteins and their receptors (2007)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi, A
  • 雑誌名: Cell Signal 19巻 ページ: 659-671
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Dvl regulates endo-and exocytotic processes through binding to synaptotagmin (2007)
  • 著者名/発表者名: Kishida, S., Hamao, K., Inoue, M., Hasegawa, M., Matsuura, Y., Mikoshiba, K., Fukuda, M., Kikuchi, A.
  • 雑誌名: Genes Cells 12 ページ: 49-61
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Multiplicity of the interactions of Wnt proteins and their receptors (2007)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi, A., Yamamoto, H., Kishida, S.
  • 雑誌名: Cell Signal 19 ページ: 659-671
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Dvl regulates endo- and exocytotic processes through binding to synaptotagmin (2007)
  • 著者名/発表者名: Kishida, S., et al.
  • 雑誌名: Genes Cells 12 ページ: 49-61
• [雑誌論文] Multiplicity of the interactions of Wnt proteins and their receptors (2007)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi, A., et al.
  • 雑誌名: Cell Signal 19 ページ: 659-671
• [雑誌論文] Oogl, an oocyte-specific protein, interacts with Ras and Ras- signaling proteins during early embryogenesis (2006)
  • 著者名/発表者名: Tsukamoto, S
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 19巻 ページ: 1105-1112
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Regulation of Wnt signaling by protein-protein interaction and post-translational modifications (2006)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi, A.
  • 雑誌名: Exp Mol Med 38巻 ページ: 1-10
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Oog1, an oocyte- specific protein, interacts with Ras and Ras-signaling proteins during early embryogenesis (2006)
  • 著者名/発表者名: Tsukamoto, S., Ihara, R., Aizawa, A., Kishida, S., Kikuchi, A., Imai, H., Minami, N.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 19 ページ: 1105-1112
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Oogl, an oocyte-specific protein, interacts with Ras and Ras-signaling proteins during early embryogenesis (2006)
  • 著者名/発表者名: Tsukamoto, S., et al.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 19 ページ: 1105-1112
• [雑誌論文] Regulation of Wnt signaling by protein-protein interaction and posttranslational modifications (2006)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi, A., et al.
  • 雑誌名: Exp Mol Med 38 ページ: 1-10
• [雑誌論文] Oog1, an oocyte-specific protein, interacts with Ras and Ras-signaling proteins during early embryogenesis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Tsukamoto, S.et al.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. (印刷中)
• [雑誌論文] Ubiquitin-interacting motifs of Epsin are involved in the regulation of insulin-dependent endocytosis (2005)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, S
  • 雑誌名: J Biochem 137巻 ページ: 355-364
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Ubiquitin- interacting motifs of Epsin are involved in the regulation of insulin-dependent endocytosis (2005)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, S., Kishida, S., Kikuchi, A.
  • 雑誌名: Biochem 137 ページ: 355-364
  • NAID: 10017343971
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Ubiquitin-interacting motifs of Epsin are involved in the regulation of insulin-dependent endocytosis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, S.et al.
  • 雑誌名: J.Biochem. 137 ページ: 355-364
• [図書] 阻害剤活用ハンドブック(プロテインキナーゼ関連阻害剤) (2006)
  • 著者名/発表者名: 岸田昭世, 菊地 章
  • 総ページ数: 20
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 蛋白質核酸酵素(ユビキチン化を介するβ-カテニンの分解制御とその異常による発がんの分子機構) (2006)
  • 著者名/発表者名: 菊地章, 岸田昭世
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 臨床整形外科(Wntシグナル伝達と骨形成) (2006)
  • 著者名/発表者名: 岸田昭世, 菊地章
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 医学書院