細胞の極性を制御する遺伝子の組織、個体での機能の解明

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H04668
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 原田 彰宏 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (40251441)
• 研究分担者: 岩野 智彦 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (10442930) ; 吉村 信一郎 大阪大学, 医学系研究科, 講師 (60584521) ; 國井 政孝 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (80614768)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 細胞極性 / 極性輸送 / Rab / SNARE / 上皮細胞 / ノックアウトマウス

研究実績の概要

１．現在まで作成した既知の極性輸送関連分子欠損マウスの解析について
syntaxin3小腸特異的欠損マウスの解析：apical面への輸送に重要といわれるsyntaxin3の欠損マウスではapical面への輸送の異常を認めると同時に上皮細胞の増殖亢進が見られた。DNA microarrayの結果、EGF様の成長因子の転写亢進が見られたため、その原因を解析した。SNAP23欠損マウスの解析：syntaxin3と同様にapical面への輸送や分泌に重要と考えられるSNAP23の膵臓特異的欠損マウスでは、膵外分泌腺の分泌の顕著な低下と内分泌腺のインスリン分泌の亢進が見られたため、それを論文発表した。SNAP23の神経特異的欠損マウスでは大脳皮質と小脳の顕著な低形成が見られたため、その原因を解析した。Rab11a, Rab11bの欠損マウスの解析：Rab11aの欠損マウスの解析は既に報告したが、Rab11aにはRab11bという類縁分子があるため、共に欠損させないとRab11の機能の解明が出来ない。現在Rab11b欠損マウス作製用のベクターを作製している。
２．新規の極性輸送関連分子の組織特異的欠損マウスの作製と解析
線虫の腸を用いたRNAi screeningによって腸の上皮細胞の極性に必要な遺伝子の同定を行い、多数の小胞輸送に関わる遺伝子を同定した。その中の低分子量GTP結合タンパク質（Rab1）及びArfの活性化因子BIG1の欠損マウスを作製した。後者については、神経系の異常を示し、その解析結果を論文に発表した。前者については、Rab1a, Rab1bの２つの遺伝子があるため、その欠損マウスを作製し、解析を行った。Rab8, Rab11に結合する機能未知のタンパク質を同定し、Rab8については既に論文発表した。Rab11に結合するタンパク質についても本年度末に論文発表した。

現在までの達成度 (段落)

29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

29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] The Rab11-binding protein RELCH/KIAA1468 controls intracellular cholesterol distribution. (2018)
  • 著者名/発表者名: Sobajima T, Yoshimura SI, Maeda T, Miyata H, Miyoshi E, Harada A.
  • 雑誌名: Journal of Cell Biology 巻: 217 ページ: 1-15
  • DOI: 10.1083/jcb.201709123
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] UPR transducer BBF2H7 allows export of type II collagen in a cargo-and developmental stage specific manner (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa T, Toyama T, Nakamura Y, Tamada K, Shimizu H, Ninagawa S, Okada T, Kamei Y, Ishikawa-Fujiwara T, Todo T, Aoyama E, Takigawa M, Harada A, Mori K
  • 雑誌名: Journal of Cell Biology 巻: 216 ページ: 1761-1774
  • DOI: 10.1083/jcb.201609100.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] BIG1 is required for the survival of deep layer neurons, neuronal polarity, and the formation of axonal tracts between the thalamus and neocortex in developing brain. (2017)
  • 著者名/発表者名: Teoh JJ, Iwano T, Kunii M, Atik N, Avriyanti E, Yoshimura SI, Moriwaki K, Harada A.
  • 雑誌名: Plos One 巻: 12 ページ: e0175888
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0175888.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Chloroquine-Inducible Par-4 Secretion Is Essential for Tumor Cell Apoptosis and Inhibition of Metastasis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Burikhanov R, Hebbar N, Noothi SK, Shukla N, Sledziona J, Araujo N, Kudrimoti M, Wang QJ, Watt DS, Welch DR, Maranchie J, Harada A, Rangnekar VM.
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 18 ページ: 508-519
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.12.051.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] The role of polarized transport in the cell polarity of mammalian epithelial cells (2018)
  • 著者名/発表者名: 原田彰宏
  • 学会等名: 第95回日本生理学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] 一次繊毛長制御に関わるRab8結合タンパク質の機能解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 岩野智彦
  • 学会等名: 第123回 日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] 新規Rab11結合タンパク質の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 吉村信一郎
  • 学会等名: 第123回 日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] 神経前駆細胞の極性形成における細胞内小胞輸送関連分子の機能解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 國井政孝
  • 学会等名: 第123回 日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] The molecular mechanism of apical transport in the mouse intestinal epithelial cells: The role of Rabs and their binding proteins (2017)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Harada
  • 学会等名: EMBO conference ‘Cell polarity and membrane dynamics’
  • 国際学会
• [学会発表] The role of SNAP23 in secretion (2017)
  • 著者名/発表者名: Masataka Kunii and Akihiro Harada
  • 学会等名: Gordon Research Conference ‘Molecular Membrane Biology’
  • 国際学会
• [学会発表] Rab11a GTPase regulates apical protein localization and microvilli formation in the intestine. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sobajima,Tomoaki, Shin-ichiro Yoshimura and Akihiro Harada
  • 学会等名: Gordon Research Conference ‘Molecular Membrane Biology’
  • 国際学会
• [学会発表] 消化酵素及びインスリン分泌における膜融合関連分子SNAP23の機能解明と新規結合化合物の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 國井政孝、原田彰宏
  • 学会等名: 第69回細胞生物学会大会
• [備考] 大阪大学大学院 医学系研究科 細胞生物学
  • URL: http://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/acb/