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細胞膜突出構造におけるBARタンパク質の集合機構とその生理機能

研究課題

研究課題/領域番号 17H03674
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 細胞生物学
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

末次 志郎  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (70345031)

研究分担者 小池 千恵子  立命館大学, 薬学部, 教授 (80342723)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2019年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2017年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワードBARドメイン / ファゴサイトーシス / 細胞生物学 / シグナル伝達
研究成果の概要

細胞は生体膜によって構成され、生体膜は脂質膜で形成される。細胞表面においては、輸送すべき物質と結合した脂質膜の微小領域がくびれて切り離され、小胞となり脂質膜と一緒に輸送される現象が、細胞内の物質輸送において知られている。この現象は、より大きな病原体などの外敵や異物を取り込み消化する、免疫応答などにおいても見られ、ファゴサイトーシスと呼ばれ、重要な防御機構となっている。ファゴサイトーシスにおける異物を取り込む構造構築の仕組みとして、細胞生物学的な解析や生化学的な解析を行い、GAS7と呼ばれる細胞の生体膜の形状を制御するタンパク質の平面状での集合がファゴサイトーシスに必要不可欠であることも示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ファゴサイトーシスカップの形成機構は突出した膜であることから、細胞が移動するときに見られる先端部分のラメリポディア(葉状仮足)などの生体膜の構造との類似性が指摘されていた。しかし、どのようにして、膜構造が構築されるのか不明な部分が大きかった。本研究では、膜構造を直接形成する分子装置を見出すことにより、ファゴサイトーシスの形成機構を明らかにした。本研究により、細胞の構造構築が不明であったファゴサイトーシスの基本的な構造構築が明らかとなった。この成果には学術的な意義があり、また、その応用展開の可能性を持つことから社会的意義がある。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 7件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] The membrane binding and deformation property of vaccinia virus K1 ankyrin repeat domain protein.2020

    • 著者名/発表者名
      Kitamata M, Hotta M, Hamada-Nakahara S, Suetsugu S.
    • 雑誌名

      Genes Cells.

      巻: 25 号: 3 ページ: 187-196

    • DOI

      10.1111/gtc.12749

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] PACSIN2 Interacts with Nonstructural Protein 5A and Regulates Hepatitis C Virus Assembly.2020

    • 著者名/発表者名
      Nguyen LP, Tran SC, Suetsugu S, Lim YS, Hwang SB.
    • 雑誌名

      J Virol.

      巻: 94 号: 5

    • DOI

      10.1128/jvi.01531-19

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Regulation of caveolae through cholesterol-depletion dependent tubulation by PACSIN2/Syndapin II2020

    • 著者名/発表者名
      AG Amir, K Takemura, K Hanawa-Suetsugu, K Oono-Yakura, K Yasuhara, Kitao A, Suetsugu S.
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2020.03.25.008854

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] PtdIns3P phosphatases MTMR3 and MTMR4 negatively regulate innate immune responses to DNA through modulating STING trafficking2019

    • 著者名/発表者名
      Putri DDP, Kawasaki T, Murase M, Sueyoshi T, Deguchi T, Ori D, Suetsugu S, Kawai T.
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: - 号: 21 ページ: 8412-8423

    • DOI

      10.1074/jbc.ra118.005731

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phagocytosis is mediated by two-dimensional assemblies of the F-BAR protein GAS72019

    • 著者名/発表者名
      Hanawa-Suetsugu Kyoko et al.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 4763-4763

    • DOI

      10.1038/s41467-019-12738-w

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Membrane-Deformation Ability of ANKHD1 Is Involved in the Early Endosome Enlargement2019

    • 著者名/発表者名
      Kitamata Manabu、Hanawa-Suetsugu Kyoko、Maruyama Kohei、Suetsugu Shiro
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 17 ページ: 101-118

    • DOI

      10.1016/j.isci.2019.06.020

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Membrane Deformation Switching of an Endocytic Protein by Membrane Electrostatic Charge and Packing2019

    • 著者名/発表者名
      Kida K, Kitamata M, Ikeda K, Takemura K, Inaba T, Hayashi Y, Hanawa-Suetsugu K, Kamikubo H, Kitao A, Arita M, Suetsugu S
    • 雑誌名

      SSRN

      巻: -

    • DOI

      10.2139/ssrn.3471315

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 特集 生体膜のバイオロジー Ⅱ.構造 BARドメインタンパク質と細胞骨格による細胞膜の構造構築2018

    • 著者名/発表者名
      西村 珠子, 末次 志郎
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 69 号: 3 ページ: 203-207

    • DOI

      10.11477/mf.2425200794

    • ISSN
      0370-9531, 1883-5503
    • 年月日
      2018-06-15
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] リポクオリティの違いを生み出し識別する機構 6.生体膜のリポクオリティとタンパク質ドメインによる認識2018

    • 著者名/発表者名
      北又学、木田和輝、末次 志郎
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 36 ページ: 1659-1666

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Development of the Green Photo-switchable Fluorescent Protein with Fixation Resistance a Variant of Eos Fluorescent Protein.2019

    • 著者名/発表者名
      M. Osuga、Tamako Nishimura、Shiro Suetsugu
    • 学会等名
      ASCB/EMBO 2019 meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In-vitro FRET Analysis of Growth Arrest-Specific Protein7 (GAS7).2019

    • 著者名/発表者名
      W. N. I. Wan Mohamad Noor、Tamako Nishimura、Shiro Suetsugu
    • 学会等名
      ASCB/EMBO 2019 meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Membrane Deformation Ability of the Ankyrin Repeat and KH Domain-containing Protein 1 (ANKHD1) and Its Involvement in the Early Endosome Enlargement.2019

    • 著者名/発表者名
      M. Kitamata、Shiro Suetsugu
    • 学会等名
      ASCB/EMBO 2019 meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The mode switch of endophilin membrane deformation based on packing-defects and electrostatic charge2019

    • 著者名/発表者名
      Shiro Suetsugu
    • 学会等名
      第60回国際脂質生物学会ICBL2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The role of the lipid composition on the membrane deformation by the BAR domain proteins2019

    • 著者名/発表者名
      末次 志郎
    • 学会等名
      EMBO Workshop Caveolae and nanodomains: Translating structural principles and dynamics into function
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The role of tension and cholesterol in membrane re-modeling by PACSIN2/Syndapin II F-BAR domain.2019

    • 著者名/発表者名
      Aini Gusmira、Shiro Suetsugu
    • 学会等名
      EMBO Workshop of Caveolae and Nanodomains:Translating Structural Principles and Dynamics Into Function
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The roles of I-BAR domain proteins on the secretion of Wnts on microvesicles.2019

    • 著者名/発表者名
      中村 暢明、西村 珠子、末次 志郎
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Domain-specific regulation of microvesicle secretion by a protrusion-producing I-BAR domain protein, IRSp532019

    • 著者名/発表者名
      高橋 茉奈美、西村 珠子、塙 京子、末次 志郎
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] I-BAR facilitates transport from the cytoplasm to the outside of the cell2019

    • 著者名/発表者名
      上田 結奈、塙 京子、西村 珠子、稲葉 岳彦、末次 志郎
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Microvesicle formation through the scission of plasma membrane by the I-BAR protein MIM2019

    • 著者名/発表者名
      西村 珠子、大山 拓也、Hooi Ting Hu、塙 京子、末次 志郎
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The possible applications of the data science to cell biology by a cell biologist2019

    • 著者名/発表者名
      末次 志郎、西村 珠子、重根 桂、日朝 祐太、大竹 義人、佐藤 嘉伸
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The interaction between I-BAR domain proteins and ALIX in the formation and release of extracellular vesicles2019

    • 著者名/発表者名
      Hooi Ting Hu、Tamako Nishimura、Shiro Suetsugu
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Attempt to description of cell morphology based on the protein localization using machine learning2019

    • 著者名/発表者名
      重根 桂、西村 珠子、日朝 祐太、大竹 義人、佐藤 嘉伸、末次 志郎
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ANKHD1の新規膜変形活性と初期エンドソームの小胞形成への関与の同定2019

    • 著者名/発表者名
      北又 学
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 脂質膜組成によるBARドメインタンパク質の脂質膜変形活性の変換2019

    • 著者名/発表者名
      末次 志郎
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] I-BARタンパク質MIMによる細胞膜切断を介したマイクロベシクル形成機構2019

    • 著者名/発表者名
      西村 珠子
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 脂質膜組成によるエンドサイトーシスに関するタンパク質の活性変換2019

    • 著者名/発表者名
      稲葉 岳彦、北又 学、木田 和輝、末次 志郎
    • 学会等名
      第61回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The membrane re-modeling by the BAR domain superfamily proteins dependent on the composition of lipids2019

    • 著者名/発表者名
      末次 志郎
    • 学会等名
      第71回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ANKHD1の新規小胞形成能と初期エンドソームの形態制御への関与の同定2019

    • 著者名/発表者名
      北又 学、塙 京子、丸山 耕平、末次 志郎
    • 学会等名
      第71回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] F-BARタンパク質GAS7の細胞内高次構造形成2018

    • 著者名/発表者名
      Maisrah Ab Fatah、塙 京子、末次 志郎
    • 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] 細胞膜の陥入構造と突起構造の共通性について2018

    • 著者名/発表者名
      末次 志郎
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Measurement of caveolin-1 densities in the cell membrane for quantification of caveolar deformation after exposure to hypotonic membrane tension.2018

    • 著者名/発表者名
      Masashi Tachikawa、 Shiro Suetsugu
    • 学会等名
      第70回日本細胞生物学会 第51回日本発生生物学会合同大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [学会発表] The assembly of GAS7 in cells and in vitro2018

    • 著者名/発表者名
      M.Ab Fatah、Hanawa Kyoko、Shiro Suetsugu
    • 学会等名
      ASCB | EMBO Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] I-BARドメインタンパク質IRTKSの細胞間接着における役割2018

    • 著者名/発表者名
      西村 珠子、末次 志郎
    • 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 2017 実績報告書
  • [学会発表] Membrane vesiculation by ANKHD1 protein regulates enlargement of the early endosome.2018

    • 著者名/発表者名
      Manabu Kitamata、Hanawa Kyoko、Kohei Maruyama、Shiro Suetsugu
    • 学会等名
      第70回日本細胞生物学会 第51回日本発生生物学会合同大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [学会発表] 固定耐性を持つ点滅蛍光タンパク質の開発の試み2018

    • 著者名/発表者名
      大菅 光雄、西村 珠子、末次 志郎
    • 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 2017 実績報告書
  • [学会発表] F-BARタンパク質GAS7の細胞内高次構造形成,2018

    • 著者名/発表者名
      Maisrah Ab Fatah、塙 京子、末次 志郎
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-12-28  

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