細胞運動に関わるインテグリンの小胞輸送の制御機構

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13877017
• 研究種目: 萌芽的研究
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 佐々木 卓也 徳島大学, 医学部, 教授 (40241278)
• キーワード: インテグリン / 小胞輸送 / Rab3A / Rab / 活性制御蛋白質 / scaffold蛋白質

研究概要

インテグリンの小胞輸送のように時間的・空間的制御を必要とする細胞機能においては、この小胞輸送を担当するRab低分子量G蛋白質の活性と局在が、その活性制御蛋白質により時間的・空間的に制御される機構が重要である。そこで、本年度の本研究では、Rab3A-活性制御蛋白質により時間的・空間的に制御されているシナプス小胞輸送をモデルとして、Rab3Aの活性制御蛋白質がどの過程でRab3Aに作用するのかを明らかにする目的で、活性制御蛋白質Rab3 GEPとGAPに結合する蛋白質の同定を試み、以下の成果を得た。
1.Rab3 GEPに対する特異抗体を用いてラット脳シナプス小胞膜画分よりRab3 GEPの免疫沈降を行ったところ、Rab3 GEP以外に、分子量340、160kDaの蛋白質が共に沈降された。
2.同様に、Rab3 GAPに対する特異抗体を用いてラット脳シナプス小胞膜画分より免疫沈降を行ったところ、Rab3 GAP以外に、分子量340、90kDaの蛋白質が共に沈降された。
3.Rab3 GEPおよびGAPと共に免疫沈降される340kDaの蛋白質のペプチドマッピングを行い、部分アミノ酸配列を決定したところ、これらの蛋白質は同一であると予想された。その配列をもとに、この新規蛋白質のcDNAをクローニングし、Rabconnectin-3と命名した。
4.Rabconnectin-3はラット脳のシナプス小胞に局在し、Rab3 GEPおよびGAPに共に結合することが確認された。これらの結果から、インテグリンの小胞輸送においても、それを担当するRab-活性制御蛋白質と共にRabconnectin-3のようなscaffold蛋白質の同定とその作用機構の解明が重要であることが示唆された。このように、本年度の研究は予想以上に進展し、当初の目的はほぼ達成できた。

研究成果

• [文献書誌] Nagano, F.: "Rabconnectin-3:A novel protein that binds GDP/GTP exchange protein and GTPase-activating Protein for Rab3 small G protein family"J. Biol. Chem.. (in press). (2002)
• [文献書誌] Tanaka, M.: "Role of Rab3 GDP/GTP exchange protein in synaptic vesicle trafficking at the mouse neuromuscular junction"Mol. Biol. Cell. 12. 1421-1430 (2001)
• [文献書誌] Takai, Y.: "Small GTP-binding proteins"Physiol. Rev.. 81. 153-208 (2001)
• [文献書誌] Nagano, F.: "Purification and properties of Rab3 GTPase activating protein"Methods Enzymol. 329. 67-75 (2001)
• [文献書誌] Shirataki, H.: "Rabphilin-3:a target molecule for Rab3 small G proteins"Methods Enzymol. 329. 75-82 (2001)
• [文献書誌] Otita, S.: "Doc2α as a modulator of Ca^<2+>-dependent exocytosis"Methods Enzymol. 329. 83-90 (2001)
• [文献書誌] Nakanishi, H.: "Methods Mol. biol."(in press). (2002)