Rap1下流標的分子RAPLの接着/遊走誘導の分子機構

• 研究課題/領域番号: 17570159
• 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: 細胞生物学
• 研究機関: 関西医科大学
• 研究代表者: 片桐 晃子 関西医科大学, 医学部, 助教授 (00322157)
• 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: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 2006年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円); 2005年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: インテグリン / 細胞接着 / 遊走 / 細胞極性 / RAPL / Rap1 / STK / TCR / chemokine / LFA-1 / ICAM-1 / activation

研究概要

低分子G蛋白質Rap1の下流標的分子RAPLが、リンパ球の極性形成、接着及び遊走を引き起こすメカニズムを解析した。
1)RAPLの会合分子を、yeast two hybrid法で検索し、ste20-like kinaseに属するMst1を単離。RAPLとMst1は、RAPLのC端側のcoiled-coil領域と、Mst1のC端側Regulatory領域を介して結合することがわかった。
2)Mst1はRAPLと会合することによってそのkinase活性が上昇することが判明。TCRやケモカインによってリンパ球を刺激するとRap1の活性化とともに、Mst1の活性化が生じる。RAPL欠損マウスからのTリンパ球を用い、その刺激によるMst1の活性化及び細胞内局在の制御にRAPLが重要な働きをしていることが判明した。
3)Mst1がRap1/RAPLの下流で接着の制御に関与する可能性を過剰発現及びsiRNA法によりknockdownすることによって検討。BAF/LFA-1へMst1を導入すると浮遊細胞であるBAF/LFA-1はICAM-1上に接着し伸展。Mst1の接着誘導には、RAPL会合部位及びkinase活性が必要であるとがわかった。siRNA法によってknockdownすると、ケモカイン及び抗原刺激によって誘導される接着、並びにRap1の優勢活性型Rap1V12を導入することによって誘導される接着も、顕著に低下することから、Mst1はこれらの接着に必須であることが明らかとなった。
4)Mst1を過剰発現した細胞は、細胞極性が誘導され、LFA-1が細胞先端部に集積し、clusteringを形成。Live蛍光色素を融合させたLFA-1を発現させ、局在の変化を観察した結果、核周辺領域から、30秒以内に細胞先端部へ移行することが判明。また、RAPL及びMst1が、LFA-1と同時に移動することが判明。スクロース密度勾配遠心法及び免疫電顕法によりRAPL/Mst1が小胞に局在することが判明。これらのことから、RAPL/Mst1は、小胞輸送を制御することによりLFA-1を細胞先端部へ極性輸送し、前方での接着を誘導していることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] The M-Ras-RA-GEF-2Rap1 pathway mediates tumor-necrosis factor-alpha-dependent regulation of integrin activation in splenocytes. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa, Y., Satoh, T., Tamura, T., et al.
  • 雑誌名: Mol.Biol. Cell (印刷中)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The M-Ras-RA-GEF-2Rap 1 pathway mediates tumor-necrosis factor-alpha-dependent regulation of integrin activation in splenocytes. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa, Y, Satoh, T., Tamura, T., Wei, P., Bilasy, SE., Edamatsu, H., Aiba, A, Katagiri, K., Kinashi, T., Nakao, K., Kataoka, T.
  • 雑誌名: Mol.Biol.Cell (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Spatiotemporal regulation of the Kinase Mst1 by binding protein RAPL is critical for lymphocyte polarity and adhesion. (2006)
  • 著者名/発表者名: Katagiri, K., Imamura, M., Kinashi, T.
  • 雑誌名: Immunol. 7 ページ: 919-927
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Spatiotemporal regulation of the Kinase Mstl by binding protein RAPL is critical for lymphocyte polarity and adhesion. (2006)
  • 著者名/発表者名: Katagiri, K., Imamura, M., Kinashi, T.
  • 雑誌名: Nat.Immunol. 7 ページ: 919-927
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Spatiotemporal regulation of the Kinase Mst1 by binding protein RAPL is critical for lymphocyte polarity and adhesion. (2006)
  • 著者名/発表者名: Katagiri, K., Imamura, M., Kinashi, T.
  • 雑誌名: Nature Immunology 7 ページ: 919-927
• [雑誌論文] Regulation of immune cell adhesion and migration by regulator of adhesion and cell polarization enriched in lymphoid tissues. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kinashi, T., Katagiri, K.
  • 雑誌名: Immunology 116 ページ: 164-171
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] CXCL13 is an arrest chemokine for B cells in high endothelial venules. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kanemitsu, N., Ebisuno, Y., Tanaka, T., et al.
  • 雑誌名: Blood 106 ページ: 2613-2618
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 免疫細胞の動態制御因子Rap1/RAPL (2005)
  • 著者名/発表者名: 片桐 晃子, 木梨 達雄
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 212 ページ: 705-706
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] CXCL13 is an arrest chemokine for B cells in high endothelial venules. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kanemitsu, N., Ebisuno, Y., Tanaka, T., Otani, K., Hayasaka, H., Kaisho, T., Akira, S., Katagiri, K., Kinashi, T., Fujita, N., Tsuruo, T., Miyasaka, M.
  • 雑誌名: Blood. 106 ページ: 2613-2618
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] CXCL13 is an arrest chemokine for B cells in high endothelial venules. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kanemitsu, N., Ebisuno, Y.et al.
  • 雑誌名: Blood 106 ページ: 2613-2618
• [図書] 免疫2006 (2006)
  • 著者名/発表者名: 片桐 晃子, 木梨 達雄, 岸本忠三編
  • 総ページ数: 385
  • 出版者: 中山書店
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より