Ragulatorによるリソソームシグナル制御の新規側面

• 研究課題/領域番号: 20K06623
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分44010:細胞生物学関連
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 名田 茂之 大阪大学, 微生物病研究所, 准教授 (50291448)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: mTORC1 / Ragulator / Rab7 / Gator1 / goblet cell / DEPDC5 / PP2A / リソソーム

研究開始時の研究の概要

リソソーム膜上のタンパク質複合体であるRagulatorは、mTORC1の機能調節に加え様々な因子との相互作用することで、細胞の代謝調節を行うリソソームシグナルの重要な起点となっている。この研究ではその機能の一端として、マウス腸上皮杯細胞の分化におけるRagulatorの生理的役割を解明し、またmTORC1活性調節におけるアミノ酸調節経路との相互作用の場としての役割を明らかにするための解析を行う。

研究実績の概要

Ragulator構造の機能解析について、昨年度までの相互作用分子の解析からRab7を一つの候補として検出した。本年度はRagulatorとRab7の機能相関について解析を行った。
Ragulatorの機能を欠損したp18KO細胞ではリソソームは小型化し、細胞の周縁部に分散する傾向が見られることを以前に報告している。p18KO細胞とp18の発現を回復させたp18Rev細胞にRab7の活性消失変異体（Rab7DN）あるいは恒常活性化型変異体（Rab7CA）を発現させたところ、p18KO細胞ではRab7DN発現時にリソソームの大型化と周縁部への分散が抑制され、p18Rev細胞にRab7CAを発現させた場合にはリソソームが小型化し細胞周縁部へ分散する傾向が見られた。このようにRab7の活性を人為的に変動させることで、p18KO細胞で見られるリソソーム表現型が逆転することが判明したので、Ragulatorの機能の一つとしてRab7の活性抑制が存在し、p18が欠損することでRab7活性が上昇している可能性が考えられた。RagulatorとRab7の物理的な相互作用を介したRab7の活性調節系を明らかにするために近接ビオチン修飾を用いたRab7あるいはRagulator相互作用分子について再度探索を行ったが、Rab7の活性に直接関わり得る活性調節因子については明確な候補を検出できなかった。またp18KO細胞内でのRab7活性の測定を検討したが、こちらについても有効な活性測定手段が確立できず、Ragulator機能の欠損によるRab7活性の変動を観察することはできなかった。

研究成果

• [雑誌論文] A TGF-β-responsive enhancer regulates SRC expression and epithelial?mesenchymal transition-associated cell migration (2023)
  • 著者名/発表者名: Noshita Soshi、Kubo Yuki、Kajiwara Kentaro、Okuzaki Daisuke、Nada Shigeyuki、Okada Masato
  • 雑誌名: Journal of Cell Science 巻: 136 号: 15
  • DOI: 10.1242/jcs.261001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The lysosomal Ragulator complex activates NLRP3 inflammasome in vivo via HDAC6. (2023)
  • 著者名/発表者名: Tsujimoto K, Jo T, Nagira D, Konaka H, Park JH, Yoshimura SI, Ninomiya A, Sugihara F, Hirayama T, Itotagawa E, Matsuzaki Y, Takaichi Y, Aoki W, Saita S, Nakamura S, Ballabio A, Nada S, Okada M, Takamatsu H, Kumanogoh A.
  • 雑誌名: EMBO J. 巻: 42 号: 1
  • DOI: 10.15252/embj.2022111389
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] SRC kinase activator CDCP1 promotes hepatocyte growth factor-induced cell migration/invasion of a subset of breast cancer cells (2022)
  • 著者名/発表者名: Kawase Naoyuki、Sugihara Atsuya、Kajiwara Kentaro、Hiroshima Michio、Akamatsu Kanako、Nada Shigeyuki、Matsumoto Kunio、Ueda Masahiro、Okada Masato
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 298 号: 3 ページ: 101630-101630
  • DOI: 10.1016/j.jbc.2022.101630
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Ragulator complex serves as a substrate-specific mTORC1 scaffold in regulating the nuclear translocation of transcription factor EB (2022)
  • 著者名/発表者名: Kimura Tetsuya、Hayama Yoshitomo、Okuzaki Daisuke、Nada Shigeyuki、Okada Masato
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 298 号: 3 ページ: 101744-101744
  • DOI: 10.1016/j.jbc.2022.101744
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] d-Serine Mediates Cellular Proliferation for Kidney Remodeling (2021)
  • 著者名/発表者名: Hesaka Atsushi、Tsukamoto Yusuke、Nada Shigeyuki、Kawamura Masataka、Ichimaru Naotsugu、Sakai Shinsuke、Nakane Maiko、Mita Masashi、Okuzaki Daisuke、Okada Masato、Isaka Yoshitaka、Kimura Tomonori
  • 雑誌名: Kidney360 巻: 2 号: 10 ページ: 1611-1624
  • DOI: 10.34067/kid.0000832021
  • 査読あり
• [雑誌論文] β-catenin-promoted cholesterol metabolism protects against cellular senescence in naked mole-rat cells (2021)
  • 著者名/発表者名: Chee Woei-Yaw、Kurahashi Yuriko、Kim Junhyeong、Miura Kyoko、Okuzaki Daisuke、Ishitani Tohru、Kajiwara Kentaro、Nada Shigeyuki、Okano Hideyuki、Okada Masato
  • 雑誌名: Communications Biology 巻: 4 号: 1 ページ: 357-357
  • DOI: 10.1038/s42003-021-01879-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The lysosomal Ragulator complex plays an essential role in leukocyte trafficking by activating myosin II (2021)
  • 著者名/発表者名: Nakatani Takeshi、Tsujimoto Kohei、Park JeongHoon、Jo Tatsunori、Kimura Tetsuya、Hayama Yoshitomo、Konaka Hachiro、Morita Takayoshi、Kato Yasuhiro、Nishide Masayuki、Koyama Shyohei、Nada Shigeyuki、Okada Masato、Takamatsu Hyota、Kumanogoh Atsushi
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 12 号: 1 ページ: 3333-3333
  • DOI: 10.1038/s41467-021-23654-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genetic dissection of Ragulator structure and function in amino acid-dependent regulation of mTORC1 (2020)
  • 著者名/発表者名: Nada Shigeyuki、Okada Masato
  • 雑誌名: The Journal of Biochemistry 巻: 168 号: 6 ページ: 621-632
  • DOI: 10.1093/jb/mvaa076
  • NAID: 40022454691
  • 査読あり
• [雑誌論文] p18/Lamtor1-mTORC1 Signaling Controls Development of Mucin-producing Goblet Cells in the Intestine (2020)
  • 著者名/発表者名: Ito Shizuka、Nada Shigeyuki、Yamazaki Daisuke、Kimura Tetsuya、Kajiwara Kentaro、Miki Hiroaki、Okada Masato
  • 雑誌名: Cell Structure and Function 巻: 45 号: 2 ページ: 93-105
  • DOI: 10.1247/csf.20018
  • NAID: 130007871371
  • ISSN: 0386-7196, 1347-3700
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Ragulator and the surrounding system for mTORC1 regulation (2021)
  • 著者名/発表者名: 名田 茂之、岡田 雅人
  • 学会等名: 第44回日本分子生物学会
  • 招待講演
• [学会発表] がん微小環境におけるがん原遺伝子Src活性化意義の解明 (2021)
  • 著者名/発表者名: 冨嶋 佳乃、名田 茂之、岡田 雅人
  • 学会等名: 第94回日本生化学会
• [学会発表] 発がん段階におけるがん遺伝子Srcと制御因子Cskの意義 (2021)
  • 著者名/発表者名: 野村 優斗、名田 茂之、岡田 雅人
  • 学会等名: 第94回日本生化学会
• [学会発表] アミノ酸によるmTORC1活性調節におけるRagulator構造の意義 (2020)
  • 著者名/発表者名: 名田 茂之、岡田 雅人
  • 学会等名: 227.第93回 日本生化学会大会
• [学会発表] アミノ酸依存的mTORC1栄養シグナルの制御と機能 (2020)
  • 著者名/発表者名: 名田 茂之、伊藤 静夏、山崎 大輔、三木 裕明、岡田 雅人
  • 学会等名: 229.第93回 日本生化学会大会
• [学会発表] アミノ酸によるmTORC1活性調節はRagulator構造に依存する (2020)
  • 著者名/発表者名: 名田 茂之、岡田 雅人
  • 学会等名: 230.第43回 日本分子生物学会