受精卵における細胞内膜系リモデリングの時空間的制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 26291036
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 佐藤 健 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (30311343)
• 研究分担者: 原 太一 群馬大学, 生体調節研究所, 准教授 (00392374)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円); 2016年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2015年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2014年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
• キーワード: 受精 / エンドサイトーシス / 分解 / オルガネラ形成・動態 / メンブレントラフィック / 線虫 / マウス / 細胞内分解 / 膜トラフィック

研究成果の概要

受精卵においては発生に向けた細胞成分の大規模な変換が起こる．本研究ではまず線虫C. elegans を駆使することにより，この過程に異常を示す変異株を分離し，その原因遺伝子の１つがファルネシル2リン酸合成酵素であることを見出した．また，低分子量GTPase Rab11を制御する新規因子としてREI-1を発見し，この因子がGDP/GTP交換因子としてRab11をゴルジ体にリクルートすることにより，卵割を促すことを明らかにした．さらに，マウスの受精卵におけるライブイメージング系を構築し，哺乳類の受精卵においても母性膜タンパク質の選択的分解等の細胞内変換が起こることを見出した．

研究成果

• [雑誌論文] ミトコンドリアDNAの母性遺伝とオートファジー (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀、佐藤健
  • 雑誌名: 最新医学 巻: 72 ページ: 211-217
• [雑誌論文] Opposing roles for SNAP23 in secretion in exocrine and endocrine pancreatic cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Masataka Kunii, et al,
  • 雑誌名: J. Cell Biol. 巻: 215 号: 1 ページ: 121-138
  • DOI: 10.1083/jcb.201604030
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] REI-1, a Novel Rab11 GEF with a SH3BP5 domain (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi A. Sato, M. and Sato, K.
  • 雑誌名: Communicative & Integrative Biology 巻: 9 号: 5 ページ: e1208325-e1208325
  • DOI: 10.1080/19420889.2016.1208325
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] REI/SH3BP5 protein family: New GEFs for Rab11. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ken Sato, Aisa Sakaguchi, Miyuki Sato
  • 雑誌名: Cell Cycle 巻: 15 号: 6 ページ: 767-769
  • DOI: 10.1080/15384101.2015.1137710
  • 査読あり
• [雑誌論文] REI-1 Is a Guanine Nucleotide Exchange Factor Regulating RAB-11 Localization and Function in C. elegans Embryos. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi A, Sato M, Sato K, Gengyo-Ando K, Yorimitsu T, Nakai J, Hara T, Sato K, Sato K.
  • 雑誌名: Dev Cell 巻: 35(2) 号: 2 ページ: 211-221
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2015.09.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Guidelines for monitoring autophagy in Caenorhabditis elegans. (2015)
  • 著者名/発表者名: Zhang H, Chang JT, Guo B, Hansen M, Jia K, Kovács AL, Kumsta C, Lapierre LR, Legouis R, Lin L, Lu Q, Meléndez A, O'Rourke EJ, Sato K, Sato M, Wang X, Wu F.
  • 雑誌名: Autophagy 巻: 11 ページ: 9-27
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Caenorhabditis elegans chaperonin CCT/TRiC is required for actin and tubulin biogenesis and microvillus formation in intestinal epithelial cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Keiko Saegusa, Miyuki Sato, Katsuya Sato, Junko Nakajima-Shimada, Akihiro Harada, and Ken Sato
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 巻: 25 号: 20 ページ: 3095-3104
  • DOI: 10.1091/mbc.e13-09-0530
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 精子由来ミトコンドリアのオートファジーによる分解 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀，佐藤健
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 250 ページ: 479-482
• [学会発表] 受精と胚発生におけるメンブレントラフィックの新たな生理機能 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤健、佐藤美由紀
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 招待講演
• [学会発表] オートファジーによる父性オルガネラの選択的分解を制御する分子メカニズム (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀、佐藤克哉、戸村琴音、佐藤健
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台国際センター・東北大学川内北キャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] 父性ミトコンドリアの選択的オートファジーを制御する分子メカニズム (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀、佐藤克哉、戸村琴音、佐藤健
  • 学会等名: 第68回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 京都テルサ
  • 招待講演
• [学会発表] REI/SH3BP5 protein family: A new family of guanine nucleotide exchange factors for small GTPase Rab11 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤健
  • 学会等名: 第68回日本細胞生物学会年会
  • 発表場所: 京都テルサ
  • 招待講演
• [学会発表] 線虫 C. elegans をモデルとして用いたリポタンパク質の生合成および分泌機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 三枝慶子、佐藤美由紀、坂口愛沙、原太一、佐藤健
  • 学会等名: 第89回日本内分泌学会学術総会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
• [学会発表] 受精前後における細胞内膜系リモデリングの時空間的制御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 坂口愛沙，佐藤美由紀，安藤恵子，佐藤克哉，中井淳一，前島郁子，原太一，依光朋宏，佐藤健，佐藤健
  • 学会等名: 第３８回日本分子生物学会，大８８回日本生化学会 合同大会
  • 発表場所: 兵庫県,神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] 父性ミトコンドリア選択的オートファジーのメカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀，戸村琴音，佐藤克哉，佐藤健
  • 学会等名: 第３８回日本分子生物学会，大８８回日本生化学会 合同大会
  • 発表場所: 兵庫県,神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 線虫 C.elegans における積み荷受容体ホモログSFT-4 の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 三枝慶子，佐藤美由紀，坂口愛沙，原太一，佐藤健
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 兵庫県,神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] GFP-Dcp1aトランスジェニックマウスを用いた生体内のProcessing bodiesの可視化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 塚本智史、伊林恵美、和田彩子、鬼頭靖司、小久保年章、原太一、佐藤健、南直治郎
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 兵庫県,神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 受精前後のマウス卵細胞質における脂肪滴の動態観察 (2015)
  • 著者名/発表者名: 塚本智史、原太一、南直治郎、佐藤健
  • 学会等名: 第108回 日本繁殖生物学会大会
  • 発表場所: 宮崎県，宮崎大学
  • 年月日: 2015-09-19
• [学会発表] 父性ミトコンドリア選択的オートファジーのメカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤美由紀，戸村琴音，佐藤克哉，佐藤健
  • 学会等名: 第６７回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 東京都，タワーホール船堀
  • 年月日: 2015-07-02
  • 招待講演
• [学会発表] 線虫 C. elegans の卵母細胞において表層顆粒の生合成に異常を示す温度感受性変異株の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小沼亮介，坂口愛沙，佐藤美由紀，佐藤健
  • 学会等名: 第６７回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 東京都，タワーホール船堀
  • 年月日: 2015-07-02
• [学会発表] 線虫 C.elegans における積み荷受容体ホモログ SFT-4 の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 三枝慶子，佐藤美由紀，坂口愛沙，原太一，佐藤健
  • 学会等名: 第６７回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 東京都，タワーホール船堀
  • 年月日: 2015-06-30
• [学会発表] In vivo analysis of processing bodies using transgenic mice expressing GFP-Dcp1a (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tsukamoto, Taichi Hara, Ken Sato, Naojiro Minami Seiji Kito, Toshiaki Kokubo
  • 学会等名: 15th International Congress of Radiation Research (ICRR2015)
  • 発表場所: 京都府，京都国際会議場
  • 年月日: 2015-05-28
  • 国際学会
• [学会発表] 神経疾患発症における初期ゴルジ品質管理機構の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 原 太一，佐藤 健
  • 学会等名: 第11回群馬大学生体調節研究所・名古屋大学環境医学研究所 合同シンポジウム
  • 発表場所: 愛知県名古屋市名古屋大学
  • 年月日: 2014-11-28
• [学会発表] 低分子量GTPase RAB-11の新規結合因子REI-1/REI-2は受精後のRAB-11再局在化を制御する (2014)
  • 著者名/発表者名: 坂口 愛沙，佐藤 美由紀，安藤 恵子，佐藤 克哉，中井 淳一，佐藤 健
  • 学会等名: 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-27
• [学会発表] Dynamic Regulation of Autophagy and Endocytosis for Cell Remodeling during Early Development in C. elegans (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyuki Sato, Ryosuke Konuma, Kotone Tomura, Ken Sato
  • 学会等名: 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25
  • 招待講演
• [学会発表] ミスフォールドタンパク質の小胞体蓄積を病因とする遺伝病の治療応用を目指した機能性化合物の探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 原 太一，佐藤 健
  • 学会等名: 日本フードファクター学会
  • 発表場所: 鹿児島県鹿児島市鹿児島大学
  • 年月日: 2014-11-09
• [学会発表] 受精と胚発生における膜トラフィックの新たな生理機能 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤健
  • 学会等名: 北関東医学会
  • 発表場所: 群馬県前橋市群馬大学
  • 年月日: 2014-09-26
  • 招待講演
• [学会発表] Novel binding partner of small GTPase RAB-11 regulates RAB-11 redistribution to Golgi after fertilization (2014)
  • 著者名/発表者名: Aisa Sakaguchi, Miyuki Sato, Keiko Gengyo-Ando, Katsuya Sato, Junichi Nakai, Ken Sato
  • 学会等名: The C. elegans Development, Cell Biology, and Gene Expression Topic Meeting in association with the 6th Asia-Pacific C. elegans Meeting
  • 発表場所: 奈良県奈良市奈良県新公会堂
  • 年月日: 2014-07-18
• [学会発表] Fertilization-induced K63-linked ubiquitination mediates clearance of maternal membrane proteins (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyuki Sato, Ryosuke Konuma, Katsuya Sato, Kotone Tomura, Ken Sato
  • 学会等名: The C. elegans Development, Cell Biology, and Gene Expression Topic Meeting in association with the 6th Asia-Pacific C. elegans Meeting
  • 発表場所: 奈良県奈良市奈良県新公会堂
  • 年月日: 2014-07-17
• [学会発表] C. elegans chaperonin CCT/TRiC is required for actin biogenesis and microvillus formation in intestinal epithelial cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Keiko Saegusa, Miyuki Sato, Katsuya Sato, Taichi Hara, Akihiro Harada, and Ken Sato.
  • 学会等名: The C. elegans Development, Cell Biology, and Gene Expression Topic Meeting in association with the 6th Asia-Pacific C. elegans Meeting
  • 発表場所: 奈良県奈良市奈良県新公会堂
  • 年月日: 2014-07-16
• [学会発表] 線虫受精卵においてダイナミックに変化するRAB-11の動態制御機構の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 坂口 愛沙，佐藤 美由紀，安藤 恵子，佐藤 克哉，中井 淳一，佐藤 健
  • 学会等名: 第66回 日本細胞生物学会年会
  • 発表場所: 奈良県奈良市奈良県新公会堂
  • 年月日: 2014-06-12
• [学会発表] 分子選別装置Rer1による膜タンパク質の複合体形成調節の生理的役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 原太一，山本正道，堀居拓郎，角田美佳，小林久江，塚本智史，神吉康晴，井上剛，金木清美，畑田出穂，佐藤健
  • 学会等名: 第66回 日本細胞生物学会年会
  • 発表場所: 奈良県奈良市奈良県新公会堂
  • 年月日: 2014-06-12
• [図書] メンブレントラフィック-膜・小胞による細胞内輸送ネットワーク (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤健 他
  • 総ページ数: 262
  • 出版者: 科学同人
• [図書] WormBook (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato K, Norris A, Sato M, Grant BD.
  • 出版者: The C. elegans Research Community
• [備考] 群馬大学細胞l構造分野
  • URL: http://traffic.dept.med.gunma-u.ac.jp/
• [備考] 群馬大学生体調節研究所細胞構造分野
  • URL: http://traffic.dept.med.gunma-u.ac.jp/