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曲面としての細胞膜における膜の曲率依存的なシグナル伝達機構

研究課題

研究課題/領域番号 19036002
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関神戸大学

研究代表者

伊藤 俊樹  神戸大学, 医学研究科, 准教授 (30313092)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
2008年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2007年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
キーワードF-BARドメイン / チロシンキナーゼ / 生体膜 / 曲率 / 細胞内情報伝達 / リン脂質 / シグナル伝達 / Fes / Fer
研究概要

Ferチロシンキナーゼのアミノ末端領域を用いて生体膜に対する結合アッセイを行ったところ、F-BAR/EFCドメイン(アミノ末端側300残基)よりもC末端側の270-445アミノ酸領域(ドメインX)において高い脂質結合能が見出された。直径の異なるリボソームを用いて結合アッセイを行ったところ、興味深いことに、F-BAR/EFCドメインは直径約1-10μm程度の大きなリボソーム(LMV)により強く結合したのに対し、隣接するドメインXは50-200nm程度の小さなリボソーム(SUV)に高い親和性を示した。すなわち、Ferのアミノ末端領域には二種類の異なる生体膜の曲率センサーが存在すると考えられた。次に、Ferのキナーゼ活性に対するリボソーム添加の影響を検討したところ、LMVは高濃度下でわずかにFerを活性化したのに対し、SUVは強い活性化能を有することが明らかとなった。この結果は、FerのドメインXを介した曲率の高い生体膜との相互作用がチロシンキナーゼの活性化に重要な役割を担うことを示しており、本課題が想定した「生体膜の曲率依存的なシグナル伝達機構」の存在を強く示唆するものであった。COS7細胞におけるGFP-Ferの過剰発現は、Vav2およびCortactinのチロシンリン酸化とそれに伴う葉状仮足(ラメリポディア)構造の形成を誘起した。F-BARドメインを欠損した変異体(Fer△F-BAR)、およびドメインXを欠損した変異体の過剰発現ではこのようなラメリポディアの形成は観察されなかった。以上の結果から、細胞膜の曲率依存的にFerが活性化され、Vav2(RacGEF)やCortactin(アクチン重合タンパク質)のチロシンリン酸化を通じたアクチン細胞重合を引き起こし、細胞の形態変化を誘導する分子モデルを打ち立てることに成功した。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Sequential signals toward podosome formation in NIH-src cells2008

    • 著者名/発表者名
      Oikawa, T., Itoh, T., & Takenawa. T.
    • 雑誌名

      J. Cell Biol 182

      ページ: 157-169

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Casein kinase 2-interacting protein-1, a novel Akt pleckstrin homology domadn-interacting protein, down-regulates PI3K/Akt signaling and suppresses tumor growth in vivo.2007

    • 著者名/発表者名
      Tokuda E, Fujita N, Oh-hara T, Sato S, Kurata A, Katayama R, Itoh T, Takenawa T, Miyazono K, Tsuruo T.
    • 雑誌名

      Cancer Research 67(20)

      ページ: 9666-9676

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 細胞外液層取り込みにおけるFerチロシンキナーゼの役割2008

    • 著者名/発表者名
      伊藤俊樹、竹縄忠臣
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートピアホテル
    • 年月日
      2008-12-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Roles of phosphoinositides in podosome/invadopodia formation2008

    • 著者名/発表者名
      伊藤俊樹、及川司、竹縄忠臣
    • 学会等名
      第67回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2008-10-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Fer tyrosine kinase induces lamellipodia formation through membrane binding2008

    • 著者名/発表者名
      伊藤俊樹、竹縄忠臣
    • 学会等名
      第60回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      パシフイコ横浜
    • 年月日
      2008-07-01
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Ferチロシンキナーゼと生体膜の相互作用2008

    • 著者名/発表者名
      伊藤俊樹、竹縄忠臣
    • 学会等名
      第50回日本脂質生化学会
    • 発表場所
      徳島県郷土文化会館
    • 年月日
      2008-06-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] F-BAR domain, a membrane-tubulating module involved in endocytosis and cytoskeletal rearrangements2008

    • 著者名/発表者名
      伊藤俊樹、竹縄忠臣
    • 学会等名
      Annual Meeting 2008 of Korean Society for Blochemistry and Molecular Biology
    • 発表場所
      COEX、韓国ソウル市
    • 年月日
      2008-05-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Ferチロシンキナーゼによるリン脂質結合と生体膜の形状制御2007

    • 著者名/発表者名
      伊藤俊樹, 竹縄忠臣
    • 学会等名
      日本生化学会、日本分子生物学会合同大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2007-12-15
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Use of phosphoinositide-binding domains for the quantification and visu alization of D3-phosphoinositides in cancer cells2007

    • 著者名/発表者名
      伊藤俊樹, 及川司, 辻田和也, 竹縄忠臣
    • 学会等名
      日本細胞生物学会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2007-05-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2018-03-28  

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