細胞極性制御におけるリン脂質PIP3輸送の役割

• 研究課題/領域番号: 20677002
• 研究種目: 若手研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 三木 裕明 大阪大学, たんぱく質研究所, 教授 (80302602)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 72,150千円 (直接経費: 55,500千円、間接経費: 16,650千円); 2011年度: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円); 2010年度: 19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円); 2009年度: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円); 2008年度: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
• キーワード: GAKIN / Par1 / PIP3 / Parl

研究概要

細胞極性制御キナーゼPar1の新規基質として見つけたGAKINの機能、およびその制御のしくみを分子・細胞から個体レベルで調べることを目的としている。21年度の解析から、GAKINが細胞内を移動しながら集積する様子が観察されていたが、Par1リン酸化部位変異体ではいったん集積するとそこから動かないのに対し、野性型ではその後も動く様子が観察された。Par1によるGAKINのリン酸化が、動的なGAKIN移動を起こすために重要な役割を持っている可能性が示唆された。また、GAKINが「tubular endosome」と呼ばれるチューブ状の集積構造をとることや、tubular endosomeの形成に関わる低分子量型G蛋白質Rab8とGAKINが複合体を作ることも明らかとなった。この複合体形成はRab8の活性化状態に依存しておらず、GAKINはRab8のエフェクターとしてではなく、Rab8を含む蛋白質複合体を輸送することで機能しているのではないかと考えられる。GAKIN遺伝子ノックアウトマウス作製に関しては、21年度の成果によって得られていたキメラマウスを交配させて、遺伝子ヘテロ欠損マウスを得た。さらにヘテロマウス同士の交配によりホテ欠損マウスも得られた。遺伝子レベルのみでなく、GAKIN抗体を用いたウエスタンブロットによる解析で、蛋白質レベルでの欠損も確認できている。GAKINホモ欠損マウスは野生型と同様に成長しているが、尾を持ってつり下げた際の足の動きに異常が観察されており、神経系に何らかの異常が生じている可能性が示唆された。GAKIN遺伝子部分に挿入したLacZの発現を調べているが、現在のところ明瞭なシグナルは観察されていない。

研究成果

• [雑誌論文] Nucleoredoxin sustains Wnt/β-catenin signaling by retaining a pool of inactive Dishevelled protein. (2010)
  • 著者名/発表者名: Funato, Y.(first author), Miki, H.(last and corresponding author), et al.
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 20 ページ: 1945-1952
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nucleoredoxin negatively regulates Toll-like receptor 4 signaling via recruitment of Flightless-I to Myeloid differentiation primary response gene (88). (2010)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, T.(first author), Miki, H.(last and corresponding author), et al.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 285 ページ: 18586-18593
  • 査読あり
• [雑誌論文] Par1b/MARK2 phosphorylates kinesin-like motor protein GAKIN/KIF13B to regulate axon formation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura, Y.(first author), Miki, H.(last and corresponding author), et al.
  • 雑誌名: Molecular and Cellular Biology 巻: 30 ページ: 2206-2219
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discovery of candidate disease genes in ENU-induced mouse mutants by large-scale sequencing identifies a splice-site mutation in nucleoredoxin : (2009)
  • 著者名/発表者名: Boles, et al.
  • 雑誌名: PLoS Genetics VOL.5(電子版なので最初のページのみ)
  • 査読あり
• [雑誌論文] A coated vesicle-associated kinase of 104 kDa (CVAK104) induces lysosomal degradation of frizzled 5 (Fzd5). (2009)
  • 著者名/発表者名: Terabayashi, et al.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry VOL.284 ページ: 26716-26714
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sufu recruits GSK3beta for efficient processing of Gli3. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kise, et al.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications VOL.387 ページ: 569-574
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dishevelled-induced phosphorylation regulates membrane localization of Parlb. (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Terabayashi, et al.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 375 ページ: 660-665
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nucleoredoxin regulates the Wnt/planar cell polarity pathway in Xenopus. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yosuke Funato, et al.
  • 雑誌名: Genes. Cells. 13 ページ: 965-975
  • 査読あり
• [学会発表] がん転移因子PRLのレドックスセンサーとしての機能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 船戸洋佑、三木裕明
  • 学会等名: BMB2010(第33回日本分子生物学会年年会、第83回日本生化学会大会、合同大会)
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(招待講演)
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] タンパク質の酸化修飾によるシグナル伝達の制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三木裕明、船戸洋祐、森中紹文
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場(兵庫県)
  • 年月日: 2009-10-23
• [学会発表] レドックス応答性因子nucleoredoxinによるWntシグナルの制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 三木 裕明
  • 学会等名: 日本酸化ストレス学会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2008-06-19
• [備考]
  • URL: http://www.protein.osaka-u.ac.jp/intra_signal/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.protein.osaka-u.ac.jp/intra_signal/index.html