細胞膜受容体の選別輸送制御におけるカルシウム結合蛋白質ALG-2の作用機構

2007 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 17380063
• 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: 応用生物化学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 牧 正敏 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (40183610)
• 研究分担者: 人見 清隆 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 准教授 (00202276) ; 柴田 秀樹 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教 (30314470)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2007
• キーワード: ALG-2 / Alix / TSG101 / Sec31A / EF-hand / PLSCR3 / ESCRT / calcium binding protein

研究概要

ALG-2はpenta-EF-hand(PEF)ファミリーに属すカルシウム結合蛋白質である。ALG-2ならびにその相互作用因子Alixと相互作用する因子の探索を行い、メンブレントラフィックに関連する因子が多数見出された。リン脂質混合酵素Phospholipid Scramblase 3(PLSCR3)にはALG-2結合部位が2箇所存在し、異なるモチーフをもつことが明らかとなった。ALG-2は121-GlyPhe-122が選択的スプライシングにより欠損したアイソフォームが存在し、Alixとは結合しないことが知られていたが、PLSCR3やER-Golgiの輸送に関与するCOPIIサブユニットのSec31Aと相互作用することを明らかにした。また、ALG-2がどのようなメカニズムでAlixを認識するのか、X線結晶解析によるALG-2ならびにAlixの結合部位オリゴペプチドとの複合体の構造を明らかにした。さらに、Alixと相同なタンパク質として、HD-PTPならびにBroxの解析を行った。その結果、ALG-2がHD-PTPとも相互作用すること、さらに、HD-PTPにもCHMP4、endophilin、TSG101が相互作用するがRabGAPLPやCIN85は結合しないなど、Alixとの相違を明らかにした。一方、BroxはC末端にイソプレノイドであるfarnesyl基が付加されること、CHMP4と相互作用すること、そして、細胞外にもエキソソームとして放出されることを示した。一連の研究過程で、新たなCHMPファミリーメンバーとしてCHMP7を新規に発見した。ALG-2相互作用因子ならびに関連因子の構造と機能を明らかにすることにより、細胞内における物質流通機構の制御システム解明につながると思われる。

研究成果

• [雑誌論文] Brox, a novel farnesylated Brol domain-containing protein that associates with charged multivesicular body protein 4(CHMP4) (2008)
  • 著者名/発表者名: Ichioka, F., et. al.
  • 雑誌名: FEBS J 275 ページ: 682-692
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of alix-type and non-alix-type ALG-2-binding sites in human phospholipid scramblase 3: Differential binding to an alternatively spliced isoform and amino acid-substituted mutants. (2008)
  • 著者名/発表者名: Shibata, H., et. al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 283 ページ: 9623-9632
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Brox, a novel famesylated Brol domain-containing protein that associates with charged multivesicular body protein 4 (CHMP4) (2008)
  • 著者名/発表者名: Ichioka, F., et. al.
  • 雑誌名: FEBS J 275 ページ: 682-692
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Identification of alix-type and non-alix-type ALG-2-binding sites in human phospholipid scramblase 3 : Differential binding to an alternatively spliced isoform and amino acid-substituted (2008)
  • 著者名/発表者名: Shibata, H., et. al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 283 ページ: 9623-9632
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The Penta-EF-hand Protein ALG-2 and Its Interacting Proteins. (2007)
  • 著者名/発表者名: Maki, M. and Shibata, H.
  • 雑誌名: Calcium Binding Proteins 2 ページ: 4-10
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Penta-EF-hand Protein ALG-2 and Its Interacting Proteins (2007)
  • 著者名/発表者名: Maki, M., Shibata, H
  • 雑誌名: Calcium Binding Proteins 2 ページ: 4-10
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] アポトーシス関連カルシウム結合蛋白質ALG-2の結晶構造解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 鈴木博紀, ら
  • 学会等名: 生化学会・分子生物学会合同大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2007-12-12
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Crystal structural analysis of apoptosis-linked calcium-binding protein ALG-2 (2007)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, H., Kawasaki, M., Kakiuchi, T., Inuzuka, T., Hitomi, K., Wakatsuki, S., Maki, M
  • 学会等名: Joint meeting of Biochemical Society and Molecular Biology
  • 発表場所: Pacifico Yokohama
  • 年月日: 2007-12-12
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • URL: http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~mcr/