エンドサイトーシスの調節機構に関する研究

2004 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 14380336
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 竹居 孝二 岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (40322226)
• 研究分担者: 山田 浩司 岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 講師 (80325092)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2004
• キーワード: エンドサイトーシス / 小胞輸送 / 無細胞系 / ライブイメージグ / リポソーム / ダイナミン / アンフィファシジン

研究概要

エンドサイトーシスの調節機構に関して、以下を明らかにした。
1)Amphiphysin 1によるエンドサイトーシスの調節
Dynaminによるエンドサイトーシス小胞の形成は、大型単層のリポゾームをGTP存在下にDynaminと反応させることによって再構成できる。この再構成系にAmphiphysin 1ノックアウトマウスの脳細胞質を用いることにより、Amphiphysin 1がDynamin 1のGTPアーゼ活性を増強させ、Dynamin依存性の小胞形成を増加することを明らかにした。この効果には、Amphiphysin 1のBARドメインとSH3ドメインが必要であり、膜脂質が曲率の小さい大型リポゾームとして存在することが必要であった。以上より、エンドサイトーシスにおけるDynaminの調節機構に関するモデルを提唱した。
2)リン酸化、脱リン酸化によるエンドサイトーシスの調節
cyclin-dependent kinase 5(CDK5)によってDynamin 1、Amphiphysin 1がリン酸化される。このリン酸化による小胞形成の影響を調べた。リポソームをGTP存在下に脱リン酸化Amphiphysin 1、Dynamin 1と反応すると、小胞が多数形成されたが、CDK5によりリン酸化されたAmphiphysin 1、Dynamin 1では小胞形成はほとんどみられなかった。このことから、CDK5依存性リン酸化がエンドサイトーシス調節機構のひとつであることが示唆された。
3)Dynamin 2、Dynamin 3の局在
Dynamin 2、Dynamin 3を高発現する精巣セルトリを用いて、これらのアイソフォームが異なる細胞内局在を示すことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Regulatory mechanisms of dynamin-dependent endocytosis (2005)
  • 著者名/発表者名: K.Takei
  • 雑誌名: J Biochemistry 137 ページ: 243-247
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Regulatory mechanisms of dynamin-dependent endocytosis (2005)
  • 著者名/発表者名: K.Takei, Y.Yoshida, H.Yamada
  • 雑誌名: J Biochemistry 137 ページ: 243-247
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Immunohistochemical localization of Klotho prote in in brain, kidney, and reproductive organs of mice (2004)
  • 著者名/発表者名: S-A. Li
  • 雑誌名: Cell Structure and Function 2 ページ: 91-99
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Dynamin-2 regulates oxidized low-density lipopro tein-induced apoptosis of vascular smooth muscle cell (2004)
  • 著者名/発表者名: Y.Kashiwakura
  • 雑誌名: Circulation 110 ページ: 3329-3334
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The stimulatory action of amphiphysin on dynamin function is dependent on lipid bilayer curvature (2004)
  • 著者名/発表者名: Y.Yoshida
  • 雑誌名: EMBO Journal 23 ページ: 3483-3491
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Dynamin and endocytosis (2004)
  • 著者名/発表者名: K.Takei
  • 雑誌名: Tanpakushitsu Kakusan Koso 49 ページ: 938-941
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Immunohistochemical localization of Klotho protein in brain, Kidney, and reproductive organs of mice (2004)
  • 著者名/発表者名: S-A.Li, M.Watanabe, H.Yamada, A.Nagai, M.Kinuta, K.Takei
  • 雑誌名: Cell Struct.Funct. 29 ページ: 91-99
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Dynamin-2 regulates oxidized low-density lipoprotein-induced apoptosis of vascular smooth muscle cell (2004)
  • 著者名/発表者名: Y.Kashiwakura, M.Watanabe, N.Kusumi, K.Sumiyoshi, Y.Nasu, H.Yamada, T.Sawamura, H.Kumon, K.Takei, H.Daida
  • 雑誌名: Circulation 110 ページ: 3329-3334
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The stimulatory action of amphiphysin on dynamin function is dependent on lipid bilayer curvature (2004)
  • 著者名/発表者名: Y.Yoshida, M.Kinuta, T.Abe, S.Liang, K.Araki, O.Cremona, G.Di Paolo, Y.Moriyama, T.Yasuda, P De Camilli, K.Tadei
  • 雑誌名: EMBO J. 23 ページ: 3483-3491
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Cophosphorylation of amphiphysin I and dynamin I by Cdk5 regulates clathrin-mediated endocytosis of synaptic vesicles (2003)
  • 著者名/発表者名: K.Tomizawa
  • 雑誌名: Journal of Cell Biology 163 ページ: 813-824
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] ARF6 stimulates clathrin/AP-2 recruitment to synaptic membranes by activating phosphatidylinositol phosphate kinase type I_γ (2003)
  • 著者名/発表者名: M.Krauss
  • 雑誌名: Journal of Cell Biology 162 ページ: 113-124
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] イノシトールリン脂質によるエンドサイトーシスの制御機構 (2003)
  • 著者名/発表者名: 絹田 正裕
  • 雑誌名: 生化学 2 ページ: 1449-1452
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Cophosphorylation of amphiphysin I and dynamin I by Cdk5 regulates clathrin-mediated endocytosis of synaptic vesicles (2003)
  • 著者名/発表者名: K.Tomizawa, S.Sunada, Y-F Lu, Y.Oda, M.Kinuta, T.Ohshima, T.Saito, F-Y Wei, M.Matsushita, S-Ti Li, KTsutsui, S.Hisanaga, K.Mikoshiba, K T akei, H Matsui
  • 雑誌名: J.Cell Biol. 163 ページ: 813-824
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] ARF6 stimulates clathrin/AP-2 recruitment to synaptic membranes by activating phosphatidylinositol phosphate kinase type Iγ (2003)
  • 著者名/発表者名: M.Krauss, M.Kinuta, M.R.Wenk, P.De Camilli, K.Takei, V.Haucke
  • 雑誌名: J.Cell Biol. 162 ページ: 113-124
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Regulatory mechanism of endocytosis by inositol phospholipids (2003)
  • 著者名/発表者名: M.Kinuta, K.Takei
  • 雑誌名: Seikagaku 75 ページ: 1449-1452
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Utilization of liposomes in vesicular transport studies. (2002)
  • 著者名/発表者名: M.Kinuta
  • 雑誌名: Cell Structure and Function 27 ページ: 63-69
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Distribution of dynamins in testis, and their possible relation to spermatogenesis. (2002)
  • 著者名/発表者名: A.Kamitani
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 294 ページ: 261-267
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Utilization of liposomes in vesicular transport studies (2002)
  • 著者名/発表者名: M.Kinuta, K.Takei
  • 雑誌名: Cell Struct.Funct. 27 ページ: 63-69
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Distribution of dynamins in testis, and their possible relation to spermatogenesis (2002)
  • 著者名/発表者名: A.Kamitani, H.Yamada, M.Kinuta, M.Watanabe, S-A.Li, T.Matsukawa, M.McNiven, H.Kumon, K.Takei
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 294 ページ: 261-267
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [図書] 細胞における蛋白質の一生 ダイナミンとエンドサイトーシス (蛋白質 核酸 酵素 増刊) (2004)
  • 著者名/発表者名: 竹居 孝二
  • 総ページ数: 938-941
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より