リソソーム関連オルガネラの細胞内動態とその破綻による疾患発症の分子基盤

2012 年度 実績報告書

• 研究領域: 細胞内ロジスティクス：病態の理解に向けた細胞内物流システムの融合研究
• 研究課題/領域番号: 20113006
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 福田 光則 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (50311361)
• 研究期間 (年度): 2008-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: メラノソーム / リソソーム関連オルガネラ / リソソーム / リソソーム関連疾患 / Griscelli症候群 / Rab / スクリーニング / 膜輸送

研究実績の概要

リソソーム関連オルガネラはリソソームが持つシステムを利用しながら特殊な生理機能を担うようになったオルガネラで、紫外線から我々の体を守るメラノサイト（メラニン色素を合成・貯蔵するメラノソーム）、ウイルス感染などを防ぐ細胞傷害性T細胞、血液凝固に関わる血小板などの特殊な細胞に見られる。これらのオルガネラはヒトの生命活動に必須の役割を果たすため、リソソーム関連オルガネラのバイオジェネシスや輸送の障害は様々なヒトの遺伝性疾患を引き起こす。近年これらの遺伝病の原因遺伝子が次々と同定されたが、これらの遺伝子産物の多くは未知の蛋白質であり、リソソーム関連疾患の分子レベルでの発症機構はほとんど解明されていない。当研究室では、これまでの研究でリソソーム関連疾患の一つGriscelli症候群に見られるメラノソーム輸送障害や顆粒放出異常に焦点を当て、独自に開発した「低分子量G蛋白質Rabの網羅的解析ツール（Rabパネル）」を用いて、メラノソーム輸送や顆粒放出に必須の因子を同定することに成功している。本研究課題ではリソソーム関連オルガネラの制御因子に焦点を当て、メラノソームをモデル系としてリソソーム関連疾患の基盤となっているリソソーム関連オルガネラの細胞内動態の分子メカニズムを異分野との融合を図ることにより解明することを目指してきた。最終年度は、Rabパネルを用いた網羅的スクリーニングによりメラノソームの微小管上の輸送を制御する新規分子の探索を行い、微小管上の順行性輸送を制御する分子としてRab1Aを（J. Cell Sci., 2012）、逆行性輸送を制御する分子としてメラノレギュリン（J. Cell Sci., 2012）及びRab36（J. Biol. Chem., 2012）を同定し、その輸送機構の解明に初めて成功した。

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Synaptotagmin XI regulates phagocytosis and cytokine secretion in macrophages. (2013)
  • 著者名/発表者名: Arango-Duque, G., Fukuda, M. and Descoteaux, A.
  • 雑誌名: J. Immunol. 巻: 190 ページ: 1737-1745
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1202500
  • 査読あり
• [雑誌論文] Melanoregulin regulates retrograde melanosome transport through interaction with the RILP–p150Glued complex in melanocytes. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohbayashi, N., Maruta, Y., Ishida, M. and Fukuda, M.
  • 雑誌名: J. Cell Sci. 巻: 125 ページ: 1508-1518
  • DOI: 10.1242/ jcs.094185
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional involvement of Rab1A in microtubule-dependent anterograde melanosome transport in melanocytes. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishida, M., Ohbayashi, N., Maruta, Y., Ebata, Y. and Fukuda, M.
  • 雑誌名: J. Cell Sci. 巻: 125 ページ: 5177-5187
  • DOI: 10.1242/jcs.109314
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Rab interacting lysosomal protein (RILP) homology domain functions as a novel effector domain for small GTPase Rab36: Rab36 regulates retrograde melanosome transport in melanocytes. (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsui, T., Ohbayashi, N. and Fukuda, M.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 287 ページ: 28619-28631
  • DOI: 10.1074/jbc.M112.370544
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decoding the regulation of mast cell exocytosis by networks of Rab GTPases. (2012)
  • 著者名/発表者名: Azouz, N. P., Matsui, T., Fukuda, M. and Sagi-Eisenberg, R.
  • 雑誌名: J. Immunol. 巻: 189 ページ: 2169-2180
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1200542
  • 査読あり
• [雑誌論文] A complete Rab screening reveals novel insights in Weibel–Palade body exocytosis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Zografou, S., Basagiannis, D., Papafotika, A., Shirakawa, R., Horiuchi, H., Auerbach, D., Fukuda, M. and Christoforidis, S.
  • 雑誌名: J. Cell Sci. 巻: 125 ページ: 4780-4790
  • DOI: 10.1242/jcs.104174
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synaptotagmin-like proteins control the formation of an single apical membrane domain in epithelial cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Galvez-Santisteban, M., Rodriguez-Fraticelli, A. E., Bryant, D. M., Vergarajauregui, S., Yasuda, T. et al.
  • 雑誌名: Nature Cell Biol. 巻: 14 ページ: 838-849
  • DOI: 10.1038/ncb2541
  • 査読あり
• [雑誌論文] Essential role of RAB27A in determining constitutive human skin color. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshida-Amano, Y., Hachiya, A., Ohuchi, A., Kobinger, G. P., Kitahara, T., Takema, Y. and Fukuda, M.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7 ページ: e41160
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0041160
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of Rab family GTPases and their effectors in melanosomal logistics. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohbayashi, N. and Fukuda, M.
  • 雑誌名: J. Biochem. 巻: 151 ページ: 343-351
  • DOI: 10.1093/jb/mvs009
  • 査読あり
• [雑誌論文] メラニン色素の輸送システムを制御する新たなタンパク質の発見 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石田森衛、大林典彦、福田光則
  • 雑誌名: フレグランスジャーナル (FRAGRANCE JOURNAL) 巻: 40(11) ページ: 16-21
• [学会発表] Rab1Aはメラノソームの微小管順行性輸送を制御する (2012)
  • 著者名/発表者名: 石田森衛、大林典彦、丸田優人、江幡由佳、福田光則
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-12-16
• [学会発表] メラノサイトの樹状突起伸長におけるVarpの役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 谷津彩香、大林典彦、田村可南子、福田光則
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-12-15
• [学会発表] メラノソームの微小管輸送における低分子量Gタンパク質Rabの役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福田光則
  • 学会等名: 第24回日本色素細胞学会学術大会ワークショップ
  • 発表場所: 長浜
  • 年月日: 2012-11-24
• [学会発表] The Rab family small GTPases regulate membrane trafficking in melanocytes. (2012)
  • 著者名/発表者名: Mitsunori Fukuda
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Asia Conference “Small GTPase different scales: proteins, membranes, cells”
  • 発表場所: Suzhou, China
  • 年月日: 2012-09-27
  • 招待講演
• [学会発表] 分子レベルで見たメラニン色素の動く仕組み (2012)
  • 著者名/発表者名: 福田光則
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第55回大会ワークショップ「紫外線に対する生物応答：細胞から皮膚まで」
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2012-09-06
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://www.lifesci.tohoku.ac.jp/teacher/t_fukuda/