ARLファミリーGタンパク質群の作動原理と生理機能の解析

• 研究課題/領域番号: 26291038
• 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: 明治薬科大学 (2015-2017); 東京大学 (2014)
• 研究代表者: 紺谷 圏二 明治薬科大学, 薬学部, 教授 (30302615)
• 研究分担者: 荒木 信 明治薬科大学, 薬学部, 助教 (20552904) ; 福山 征光 東京大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (20422389) ; 齋藤 康太 東京大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (60549632)
• 連携研究者: 堅田 利明 東京大学, 大学院薬学系研究科, 教授 (10088859)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017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: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2015年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
• キーワード: 低分子量Gタンパク質 / リソソーム / エンドサイトーシス / 一次繊毛 / マウス / 胚発生 / 卵黄嚢内胚葉 / ARF/ARLファミリー / BMP / 低分子量Ｇタンパク質 / 細胞内物質輸送 / オルガネラ / 細胞内オルガネラ / メンブラントラフィック / 繊毛性疾患 / ARF/ARL GTPase

研究成果の概要

申請者らは本研究において、ARLファミリー低分子量Gタンパク質ARL8bが、マウス胚の正常な生育及び脳形成に必要であることを明らかにした。ARL8bは、卵黄嚢内胚葉に取り込まれた母体由来タンパク質のリソソーム分解に重要であり、卵黄嚢内胚葉におけるARL8bの機能欠損は、胎仔におけるアミノ酸量の減少と生育不全を引き起こすことを明らかにした。また胚発生時の脳形成において、ARL8bがBMPシグナリングの制御に関わっている可能性を見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Structure-based analysis of the guanine nucleotide exchange factor SmgGDS reveals armadillo-repeat motifs and key regions for activity and GTPase binding (2017)
  • 著者名/発表者名: Shimizu H, Toma-Fukai S, Saijo S, Shimizu N, Kontani K, Katada T and Shimizu T
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 292 号: 32 ページ: 13441-13448
  • DOI: 10.1074/jbc.m117.792556
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arl8b is required for lysosomal degradation of maternal proteins in the visceral yolk sac endoderm of mouse embryos (2017)
  • 著者名/発表者名: Oka M, Hashimoto K, Yamaguchi Y, Saitoh SI, Sugiura Y, Motoi Y, Honda K, Kikko Y, Ohata S, Suematsu M, Miura M, Miyake K, Katada T and Kontani K
  • 雑誌名: J Cell Sci 巻: 130 号: 20 ページ: 3568-3577
  • DOI: 10.1242/jcs.200519
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] TLR7 mediated viral recognition results in focal type I interferon secretion by dendritic cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Saitoh SI, Abe F, Kanno A, Tanimura N, Mori Saitoh Y, Fukui R, Shibata T, Sato K, Ichinohe T, Hayashi M, Kubota K, Kozuka-Hata H, Oyama M, Kikko Y, Katada T, Kontani K and Miyake K
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 8 号: 1 ページ: 1592-1592
  • DOI: 10.1038/s41467-017-01687-x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Regulation of ciliary retrograde protein trafficking by the Joubert syndrome proteins ARL13B and INPP5E. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nozaki S, Katoh Y, Terada M, Michisaka S, Funabashi T, Takahashi S, Kontani K, Nakayama K.
  • 雑誌名: J. Cell. Sci. 巻: 130 号: 3 ページ: 563-576
  • DOI: 10.1242/jcs.197004
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Variegated RHOA mutations in adult T-cell leukemia/lymphoma (2016)
  • 著者名/発表者名: Nagata Y, Kontani K, Enami T, Kataoka K, Ishii R, Totoki Y, Kataoka TR, Hirata M, Aoki K, Nakano K, Kitanaka A, Sakata-Yanagimoto M, Egami S, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Shiozawa Y, Yoshizato T, (9名), Miyano S, Nureki O, Shibata T, Haga H, Shimoda K, Katada T, Chiba S, Watanabe T, Ogawa S
  • 雑誌名: Blood 巻: 127 号: 5 ページ: 596-604
  • DOI: 10.1182/blood-2015-06-644948
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Di-Ras2 Protein Forms a Complex with SmgGDS Protein in Brain Cytosol in Order to Be in a Low Affinity State for Guanine Nucleotides. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ogita Y, Egami S, Ebihara A, Ueda N, Katada T, Kontani K.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 290 (33) 号: 33 ページ: 20245-20256
  • DOI: 10.1074/jbc.m115.637769
  • 査読あり
• [雑誌論文] The C. elegans hypodermis couples progenitor cell quiescence to the dietary state. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fukuyama M, Kontani K, Katada T, Rougvie AE.
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 印刷中 号: 9 ページ: 1241-1248
  • DOI: 10.1016/j.cub.2015.03.016
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Concentration of Sec12 at ER exit sites via interaction with cTAGE5 is required for collagen export. (2014)
  • 著者名/発表者名: Saito K, Yamashiro K, Shimazu N, Tanabe T, Kontani K, Katada T.
  • 雑誌名: Journal of Cell Biology 巻: 206 (6) 号: 6 ページ: 751-762
  • DOI: 10.1083/jcb.201312062
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Arf-like GTPaseによる膜オルガネラ動態の制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 紺谷 圏二
  • 雑誌名: 生化学 巻: 86 ページ: 98-102
  • NAID: 40020011199
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] マウス胚発生における低分子量 G タンパク質 Arl8b の役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 紺谷圏二
  • 学会等名: 第69回 日本細胞生物学会大会、仙台
  • 招待講演
• [学会発表] HMG-CoA還元酵素阻害薬によるオートファジー誘導機構の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 荒木信、青木拓人、鈴木克征、本島清人、紺谷圏二
  • 学会等名: 第16回 生命科学研究会、金沢
• [学会発表] スタチン誘導性オートファジーの分子機構の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 荒木信、青木拓人、鈴木克征、本島清人、紺谷圏二
  • 学会等名: 平成29年度 日本生化学会関東支部例会、東京
• [学会発表] HPLCを用いた低分子量Gタンパク質のグアニンヌクレオチドフォームの定量的解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 荒木信、寺本貴則、鈴木理央、平沼翔太、小林友哉、紺谷圏二
  • 学会等名: ConBio2017、神戸
• [学会発表] マウス胚発生における低分子量Gタンパク質Arl8bの機能 (2016)
  • 著者名/発表者名: 橋本 圭介、岡 実穂、山口 良文、岸 雄介、松本 雄大、齋藤 伸一郎、大畑 慎也、後藤 由季子、三浦 正幸、三宅 健介、紺谷 圏二、堅田 利明
  • 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（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2016-09-26
  • 招待講演
• [学会発表] 脂質代謝異常症治療薬スタチン依存的なmTORC1調節機構はGGPPを介し細胞種特異的である (2016)
  • 著者名/発表者名: 荒木 信、小沢 淳、金山 麻梨奈、橘高 智哉、本島 清人、紺谷 圏二
  • 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（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2016-09-26
• [学会発表] マウス初期胚発生過程において低分子量Gタンパク質Arl8bは母体由来タンパク質のリソソーム分解に必要である (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡 実穂、橋本 圭介、山口 良文、齋藤 伸一郎、三浦 正幸、三宅 健介、紺谷 圏二、堅田 利明
  • 学会等名: BMB2015 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年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県・神戸市）
  • 年月日: 2015-12-04
• [学会発表] 低分子量Gタンパク質Arl8bはマウス胚発生における正常な脳形成に必要である (2015)
  • 著者名/発表者名: 橋本 圭介、岡 実穂、山口 良文、岸 雄介、後藤 由季子、三浦 正幸、紺谷 圏二、堅田 利明
  • 学会等名: BMB2015 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年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県・神戸市）
  • 年月日: 2015-12-03
• [学会発表] 低分子量Gタンパク質DiRas2のSmgGDSによる動態調節機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 江上 幸子、荻田 佳孝、紺谷 圏二、堅田 利明
  • 学会等名: ファーマバイオフォーラム2014
  • 発表場所: 富山国際会議場（富山県・富山市）
  • 年月日: 2014-09-21
• [備考] 東京大学大学院薬学系研究科・生理化学教室
  • URL: http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~seiri/