| 研究課題/領域番号 |
14J02630
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
石田 森衛 東北大学, 生命科学研究科, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| キーワード | メラノソーム / キネシン / 小胞輸送 / Rab / 微小管順行性輸送 |
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| 研究実績の概要 |
リソソーム関連オルガネラであるメラノソームは、リソソームともメラノサイト内で共存し、両者は機能に応じて細胞内の別々の場所へと選択的に輸送されているが、その制御メカニズムはこれまで全く解明されていなかった。報告者はこれまでの研究で、メラノサイトにおいて低分子量Gタンパク質Rab1Aがメラノソームの微小管順行性輸送を制御していることを示し、Rab1Aの結合分子としてSKIPというkinesin-1結合因子を同定することに成功している（Cell Struct. Funct., 2011; J. Cell Sci., 2012）。興味深いこと、SKIPは低分子量Gタンパク質Arl8との結合を介して、リソソームの微小管順行性輸送を制御することが報告されており、SKIPがRab1AとArl8を介して、メラノソームとリソソームの選択的輸送を制御している可能性が示唆されていた。昨年度は、二つの低分子量Gタンパク質(Rab1A及びArl8b)、そのエフェクタータンパク質であるSKIP、ならびにkineisn-1モーターのメラノサイトにおける機能解析を実施し、「Rab1AとArl8bという異なる低分子量Gタンパク質がSKIPという共通のエフェクタータンパク質を介してリソソームとメラノソームという類似したオルガネラの輸送を制御していること」を解明し、Scientific Reports誌に筆頭著者として論文発表している。今年度はこれらの研究により得られた知見を拡張し、1.メラノソーム輸送に関わるkinesin分子の網羅的スクリーニング及び2.Kif1c分子のメラノサイト内における機能解析を行いメラノソーム輸送を制御するKif分子の全貌解明に努めた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
昨年度までで本研究課題のメインテーマである「SKIPによるリソソームとリソソーム関連オルガネラの選択的輸送メカニズムの解明」に関して「リソソーム上のArl8b及びメラノソーム上のRab1Aが共通エフェクターであるSKIPを介して両者の微小管順行性輸送を制御する」ことを明らかにし既に論文発表を行っている(Ishida et al. Sci. Rep. 5: 8238, 2015）。そこで本年度はその研究内容をさらに発展させ「メラノソーム輸送に関わるキネシン分子の網羅的解析」に取り組んだ。実験は順調に進行しており、現在既にKif1cをメラノソーム輸送に関わる新規分子として同定することに成功している。
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| 今後の研究の推進方策 |
Kif1cがメラノソーム輸送を制御するのなら、モーター部分を含む全長Kif1cをメラノサイトに発現させると、メラノソーム輸送が活性化されメラノソームの局在に顕著な影響を与えることが予想される。しかしKif1cの全長を発現させてもメラノソーム輸送の活性化は観察されなかった。一般的にkinesin分子は自己の活性化に対する抑制能を持っていることが知られており、Kif1cがこれを発揮することでメラノソーム輸送が活性化されないのではないかと仮説を立て、今後この仮説の実験的な検証を行う。
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