蛋白質相互作用に基づく細胞膜ドメインの創発的形成機構の解析

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14370042
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 畑 裕 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (80313237)
• 研究分担者: 西村 渉 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (00334433)
• キーワード: シナプス / 上皮細胞間結合 / 裏打ち蛋白質

研究概要

多細胞生物を構成する細胞には、上皮細胞間結合や神経シナプス、あるいはラフトなどの細胞膜ドメインがある。細胞膜ドメインは、それぞれに特有の分子構成をもち、分子間相互作用の連鎖のうえに形成されている。私どもは、細胞間情報伝達に重要な役割を果たす神経シナプスと上皮細胞間結合の形成機序を分子レベルで解明することを目的としている。今年度は、以下の成果をあげている。
I:神経シナプスに関して、1)足場蛋白質PSD-95・S-SCAMに結合するSAPAPとMAGUINのシナプス局在決定機構を解析し、それぞれ分子内のN末端部分とPH領域がシナプス局在に必要であること、いずれもNMDA型グルタミン酸受容体の活動やPSD-95・S-SCAMとの相互作用に依存しないことを明らかにした。2)NMDA型グルタミン酸受容体を裏打ちする分子群の中で、PSD-95やS-SCAMは動的な構造を構成するのに対して、SAPAPは静的なコアとなる構造を構成する可能性を明らかにした。
II:上皮細胞間結合に関して、1)密着帯の裏打ち蛋白質MAGI-1に結合する新規の接着分子を見出した。この接着分子をMAGI-1と共に線維芽細胞であるL細胞に発現させると、密着帯のマーカー蛋白質ZO-1が細胞接着部位にリクルートされる。現在、本接着分子が上皮細胞の密着帯の形成に果たす役割を解明しようとしている。2)MAGI-1と接着斑の裏打ち蛋白質CASKの両方に結合する分子を見出しCaromと命名した。試験管内でのCaromに対する結合において、MAGI-1とCASKは競合すること、細胞内でも、Caromは細胞、間結合が未成熟なときはMAGI-1と局在が一致するが、細胞極性が確立するとMAGI-1から離れて接着斑に局在しCASKと相互作用することを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Nishimura, W., et al.: "Interaction of synaptic scaffolding molecule (S-SCAM) and β-catenin"Journal of Neuroscience. 22. 757-765 (2002)
• [文献書誌] Iida, J. et al.: "Synaptic localization of membrane-associated guanylate kinase-interacting protein mediated by the pleckstrin homology domain"European Journal of Neurscience. 15. 1493-1498 (2002)
• [文献書誌] Ohno, H., et al.: "Localization of p0071-interacting proteins, PAPIN and ERBIN"Oncogene. 21. 7042-7049 (2002)
• [文献書誌] Yao, I., et al.: "Synaptic and nuclear localization of brain-enriched guanylate kinase-associated protein"Journal of Neuroscience. 22. 5354-5364 (2002)
• [文献書誌] Hirabayashi, S., et al.: "C2PA is a nuclear protein implicated in the heat shock response"Journal of Cellular Biochemistry. 87. 65-74 (2002)
• [文献書誌] Yao, I., et al.: "Synaptic localization of SAPAP1, a synaptic membrane-associated protein"Genes to Cells. (in press). (2003)