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エンドゾームとミトコンドリアの連携ゾーンの解析

公募研究

研究領域細胞機能を司るオルガネラ・ゾーンの解読
研究課題/領域番号 18H04850
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
研究機関北海道大学

研究代表者

大場 雄介  北海道大学, 医学研究院, 教授 (30333503)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワードバイオイメージング / ミトコンドリア / エンドソーム / エンドゾーム
研究実績の概要

Ras-PI3Kシグナルの制御ペプチドとして同定したRAPEL配列の結合因子探索から、ミトコンドリアタンパク質VDAC2を同定した。VDAC2は生化学的にRAPELと結合することが確認された。またノックダウンによりRas-PI3Kのエンドソーム局在、クラスリン非依存性エンドサイトーシス、およびエンドソームの成熟化が抑制され、過剰発現によりこれらが亢進した。すなわち、VDAC2はRas-PI3Kによるエンドサイトーシスの制御を正にコントロールする因子であることが明らかになった。
ミトコンドリアタンパク質であるVDAC2がどのようにしてエンドサイトーシス制御に関与するかについては、ライブセルイメージングによりミトコンドリアとエンドソームが一過性の接触を繰り返している現象を見出し、それを起点に解析を進めた。VDAC2をノックダウンすると両者の相互作用は有意に低下した。一方、早期エンドソームマーカーがミトコンドリアとの接触することから接触過程でエンドソームの成熟が進むことが示唆された。そこで、光遺伝学手法を用いてミトコンドリアとエンドソームの接触を誘発したところ、エンドソームの成熟化が進み、VDAC2ノックダウンでその成熟化が抑制された。したがってVDAC2はエンドソームとミトコンドリアのtethering factorであると同時に、その連携ゾーンにおける働きも重要であることが示唆された。
一方、他のミトコンドリアに局在する他のRAPEL結合因子としてGC1も同定された。GC1はVDAC2とは異なり、Ras-PI3Kシグナルを負に制御した。以上の結果はエンドソームとミトコンドリアの連携ゾーンでは正と負のコミニュケーションが同時に存在し、これにより緻密に機能が制御されている可能性が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 3件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Calcium Wave Promotes Cell Extrusion2020

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Y、Narumi R、Akiyama R、Vitiello E、Shirai T、Tanimura N、Kuromiya K、Ishikawa S、Kajita M、Tada M、Haraoka Y、Akieda Y、 Ishitani T、Fujioka Y、Ohba Y、Yamada S、Hosokawa Y、Toyama Y、Matsui T、Fujita Y
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 30 号: 4 ページ: 670-681.e6

    • DOI

      10.1016/j.cub.2019.11.089

    • NAID

      120006960639

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Localization of BCR-ABL to Stress Granules Contributes to Its Oncogenic Function2019

    • 著者名/発表者名
      Sayaka Kashiwagi, Yoichiro Fujioka, Takeshi Kondo, Aya O. Satoh, Aiko Yoshida, Mari Fujioka, Hitoshi Sasajima, Maho Amano, Takanori Teshima, Yusuke Ohba
    • 雑誌名

      Cell Structure and Function

      巻: 44 号: 2 ページ: 195-204

    • DOI

      10.1247/csf.19033

    • NAID

      130007775561

    • ISSN
      0386-7196, 1347-3700
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Folding Latency of Fluorescent Proteins Affects the Mitochondrial Localization of Fusion Proteins2019

    • 著者名/発表者名
      Sayaka Kashiwagi, Yoichiro Fujioka, Aya O. Satoh, Aiko Yoshida, Mari Fujioka, Prabha Nepal, Atsushi Tsuzuki, Ozora Aoki, Sarad Paudel, Hitoshi Sasajima, Yusuke Ohba
    • 雑誌名

      Cell Structure and Function

      巻: 44 号: 2 ページ: 183-194

    • DOI

      10.1247/csf.19028

    • NAID

      130007775556

    • ISSN
      0386-7196, 1347-3700
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of immortalized human tumor endothelial cells from renal cancer2019

    • 著者名/発表者名
      Nako Maishi, Hiroshi Kikuchi, Masumi Sato, Hiroko Nagao-Kitamoto, Dorcas A. Annan, Shogo Baba, Takayuki Hojo, Misa Yanagiya, Yusuke Ohba, Genichiro Ishii, Kenkichi Masutomi, Nobuo Shinohara, Yasuhiro Hida, Kyoko Hida
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci

      巻: 20 号: 18 ページ: 4595-4595

    • DOI

      10.3390/ijms20184595

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Clinical efficacy and safety of first-line nilotinib therapy and evaluation of the clinical utility of the FRET-based drug sensitivity test.2019

    • 著者名/発表者名
      Kondo T, Fujioka M, Fujisawa S, Sato K, Tsuda M, Miyagishima T, Mori A, Iwasaki H, Kakinoki Y, Yamamoto S, Haseyama Y, Ando S, Shindo M, Ota S, Nishio M, Kurosawa M, Ohba Y, Teshima T, on behalf of the North Japan Hematology Study Group (NJHSG).
    • 雑誌名

      International Journal of Hematology

      巻: 110 号: 4 ページ: 482-489

    • DOI

      10.1007/s12185-019-02696-w

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Peptide Derived from Phosphoinositide 3-kinase Inhibits Endocytosis and Influenza Virus Infection2019

    • 著者名/発表者名
      Fujioka Y, Satoh AO, Horiuchi K, Fujioka M, Tsutsumi K, Sasaki J, Nepal P, Kashiwagi S, Paudel S, Nishide S, Nanbo A, Sasaki T, Ohba Y
    • 雑誌名

      Cell Structure and Function

      巻: 44 号: 1 ページ: 61-74

    • DOI

      10.1247/csf.19001

    • NAID

      130007636814

    • ISSN
      0386-7196, 1347-3700
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Sialylated Voltage-Dependent Ca2+ Channel Binds Hemagglutinin and Mediates Influenza A Virus Entry into Mammalian Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Fujioka Y, Nishide S, Ose T, Suzuki T, Kato I, Fukuhara H, Fujioka M, Horiuchi K, Satoh AO, Nepal P, Kashiwagi S, Wang J, Horiguchi M, Sato Y, Paudel S, Nanbo A, Miyazaki T, Hasegawa H, Maenaka K, Ohba Y
    • 雑誌名

      Cell Host Microbe

      巻: 23 号: 6 ページ: 809-818

    • DOI

      10.1016/j.chom.2018.04.015

    • NAID

      120006643588

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Role of Transforming Growth Factor β in Cell-to-Cell Contact-Mediated Epstein-Barr Virus Transmission2018

    • 著者名/発表者名
      Nanbo A, Ohashi M, Yoshiyama H, Ohba Y
    • 雑誌名

      Front Microbiol

      巻: 9 ページ: 984-984

    • DOI

      10.3389/fmicb.2018.00984

    • NAID

      120006489803

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Infection of Epstein?Barr Virus in Type III Latency Modulates Biogenesis of Exosomes and the Expression Profile of Exosomal miRNAs in the Burkitt Lymphoma Mutu Cell Lines2018

    • 著者名/発表者名
      Nanbo Asuka、Katano Harutaka、Kataoka Michiyo、Hoshina Shiho、Sekizuka Tsuyoshi、Kuroda Makoto、Ohba Yusuke
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 10 号: 7 ページ: 237-237

    • DOI

      10.3390/cancers10070237

    • NAID

      120006491456

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Budding of Ebola Virus Particles Requires the Rab11-Dependent Endocytic Recycling Pathway2018

    • 著者名/発表者名
      Nanbo A, Ohba Y
    • 雑誌名

      J Infect Dis

      巻: 218 号: suppl_5 ページ: S388-S396

    • DOI

      10.1093/infdis/jiy460

    • NAID

      120006773327

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 蛍光タンパク質の成熟促進化はミトコンドリアマーカー本来の局在を阻害する2020

    • 著者名/発表者名
      柏木 彩花、藤岡 容一朗、佐藤 絢、吉田 藍子、藤岡 真理、Nepal Prabha、続木 惇、 青木 大空、Paudel Sarad、笹島 仁、大場 雄介
    • 学会等名
      第97回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Live-cell imaging and analysis of the plasma membrane dynamics during clathrin-mediated endocytosis by high-speed atomic force microscopy2019

    • 著者名/発表者名
      A. Yoshida、N . Sakai、N . Takahashi、S . H . Yoshimura、 Y . Ohba
    • 学会等名
      ASCB|EMBO 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional Analysis of Mitochondria-endosome Interaction in the Regulation of Endocytosis2019

    • 著者名/発表者名
      A. O. Satoh、Y .Fujioka、H. Sasajima、S . Paudel、A . Nanbo、Y . Ohba
    • 学会等名
      ASCB|EMBO 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Irs4 Mediates Egf-dependentUpregulation of Endocytosis through the Recruitment of Ras-pi3k Complex to the Endosome.2019

    • 著者名/発表者名
      M . Amano、Y. Fujioka、A . O . Satoh、K. Horiuchi、A . Yoshida、H. Sasajima、C . Obuse、 Y. Ohba
    • 学会等名
      ASCB|EMBO 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] インフルエンザウイルス粒子の細胞取り込み機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      藤岡 容一朗、佐藤 絢、吉田 藍子、笹島 仁、Sarad Paudel、皆川 慶嘉、田端 和仁、野地 博行、大場 雄介
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] IRS4はRas ‐ PI3K複合体のエンドソーム局在化を介して依存性エンドサイトーシスを制御する2019

    • 著者名/発表者名
      天野 麻穂、藤岡 容一朗、佐藤 絢、堀内 浩水、吉田 藍子、笹島 仁、小布施 力史、大場 雄介
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Probing in vivo dynamics of plasma membrane during clathrin-mediated endocytosis2019

    • 著者名/発表者名
      Aiko Yoshida、Nobuaki Sakai、Naoki Takahashi、Shige H. Yoshimura、Yusuke Ohba
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 電位依存性Ca2+チャネルはシアル酸化依存的にA型インフルエンザヘマグルチニンと結合し宿主細胞へのウイルス粒子の取り込みを制御する2019

    • 著者名/発表者名
      大場雄介
    • 学会等名
      第92回日本生化学会学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] クラスリン依存性エンドサイトーシスに伴う細胞膜動態のライブセル可視化解析2019

    • 著者名/発表者名
      吉田藍子、大場雄介
    • 学会等名
      第92回日本生化学会学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞膜動態のcorrelative imaging2019

    • 著者名/発表者名
      大場雄介
    • 学会等名
      第57回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高速原子間力顕微鏡によるエンドサイトーシスに伴う細胞膜の形状変化の ライブセルイメージング2019

    • 著者名/発表者名
      吉田 藍子、酒井 信明、 高橋 直希、吉村 成弘、 大場 雄介
    • 学会等名
      第71回日本細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ミトコンドリアポアタンパク質を介したミトコンドリア _ エンドソーム間 相互作用によるエンドサイトーシス制御機構2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 絢、藤岡 容一朗、笹島 仁、 南保 明日香、大場 雄介
    • 学会等名
      第71回日本細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光タンパク質の成熟促進化はオルガネラマーカー本来の局在を阻害する2019

    • 著者名/発表者名
      柏木 彩花、藤岡 容一朗、 笹島 仁、大場 雄介
    • 学会等名
      第71回日本細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Ras-PI3Kシグナルによるエンドサイトーシスの制御機構2019

    • 著者名/発表者名
      大場雄介
    • 学会等名
      第71回日本細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Fluorescence Imaging of membrane dynamics and intracellular signaling2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Ohba
    • 学会等名
      The 9th Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies Congress (FAOPS2019) in conjunction with the 96th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A PI3K-derived peptide inhibits clathrin-independent endocytosis and influenza virus infection2018

    • 著者名/発表者名
      Yoichiro Fujioka, Aya O Satoh, Kosui Horiuchi, Mari Fujioka, Sarad Paudel, Asuka Nanbo, Yusuke Ohba
    • 学会等名
      第70回日本細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Involvement of actin dynamics in the endocytic process revealed by fast-scanning atomic force microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Aiko Yoshida, Nobuaki Sakai, Yoshitsugu Uekusa, Shige H Yoshimura, Yusuke Ohba
    • 学会等名
      第70回日本細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] The role of an Na,K-ATPase in spatiotemporal regulation of Ras- PI3K signaling and endocytosis2018

    • 著者名/発表者名
      Sayaka Kashiwagi, Yoichiro Fujioka, Kosui Horiuchi, Aya O Satoh, Prabha Nepal, Aiko Yoshida, Sarad Paudel, Asuka Nanbo, Yusuke Ohba
    • 学会等名
      第70回日本細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A mitochondrial outer membrane protein is involved in the regulation of Ras-PI3K signaling-mediated endocytosis2018

    • 著者名/発表者名
      Aya O Satoh, Yoichiro Fujioka, Kosui Horiuchi, Prabha Nepal, Sayaka Kashiwagi, Aiko Yoshida, Mari Fujioka, Sarad Paudel, Asuka Nanbo, Yusuke Ohba
    • 学会等名
      第70回日本細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of FRET-based biosensors for measuring tyrosine kinase activity in living cells2018

    • 著者名/発表者名
      Mari Fujioka, Yoichiro Fujioka, Aya O Satoh, Prabha Nepal, Sayaka Kashiwagi, Aiko Yoshida, Sarad Paudel, Asuka Nanbo, Yusuke Ohba
    • 学会等名
      第70回日本細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] The Role of tubulin in the regulation of endocytosis mediated by Ras-PI3K signaling2018

    • 著者名/発表者名
      Sarad Paudel, Yoichiro Fujioka, Aya O. Satoh, Mari Fujioka, Kosui Horiuchi, Prabha Nepal, Sayaka Kashiwagi, Aiko Yoshida, Asuka Nanbo, Yusuke Ohba
    • 学会等名
      第70回日本細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Role of inner mitochondrial membrane proteins in the regulation of endocytosis mediated by Ras-PI3K signaling2018

    • 著者名/発表者名
      Prabha Nepal, Yoichiro Fujioka, Aya O. Satoh, Kosui Horiuchi, Sarad Paudel, Sayaka Kashiwagi, Aiko Yoshida, Mari Fujioka, Asuka Nanbo, Yusuke Ohba
    • 学会等名
      第70回日本細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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