研究課題
基盤研究(C)
本研究は、研究代表者らが分子実体解明を推進してきたヘテロニ量体型アミノ酸トランスポーターについて、特にそのプロトタイプであるLAT1の機能及び調節の実体とその機序を明らかにすることを目的とし、タンパク質間相互作用の観点から以下の二点について検討した。(1)4F2hcへのタンパク質間相互作用によるLAT1の活性制御。1回膜貫通型サブユニット4F2hcは、インテグリンのbeta-サブユニットと細胞内で結合する。インテグリン/4F2hcによるLAT1の活性制御の実態とその機序について解析した。その結果、インテグリンへのリガンドの結合により、LAT1を介するロイシン取込みが、インテグリンリガンド処理と同時に上昇し、この上昇作用はインテグリン、4F2hc、LAT1の蛋白質間相互作用を介して生じることが明らかとなった。これは結合親和性の上昇によることから、インテグリンへのリガンド結合によるコンフォメーション変化が、4F2hcを介してLAT1に伝播することが示唆された。(2)LAT1のC-末端の細胞内ドメインへのタンパク質間相互作用によるLAT1の活性制御。LAT1は、そのC-末端に電位依存性CaチャネルCavl.2のターゲティングドメインと類似の小領域をもつ。LAT1のC-末端の詳細な欠損体と変異体の解析により、この小領域VVPがLAT1の細胞膜での局在に必須のモチーフであること、及びその変異体と欠損体は小胞体からゴルジ体への移行が障害されることが明らかになった。酵母ツーハイブリッド法によりVVPモチーフに結合するタンパク質を探索したところ、多価の足場タンパク質RACKIが同定された。siRNAによるノックダウンにより、LAT1とRACKlの結合は、ヘテロ二量体複合体の小胞体からゴルジ体への移行に必須であることが示された。
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