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内分泌細胞においてペプチドホルモンは、分泌顆粒に貯留・蓄積され、細胞外からの刺激に応答して分泌される。このような分泌顆粒の開口放出機構には、特異的な制御蛋白質が機能することが考えられる。これまでに代表者は、内分泌細胞に特異的に発現する蛋白質グラニュフィリンが、Rab27aおよびSyntaxin1aと相互作用することで、分泌顆粒を細胞膜の分泌部位に正確に繋留(ドッキング)することを明らかにした。本研究の目的は、グラニュフィリンをはじめとする様々な蛋白質の機能を解析し、分泌顆粒の開口放出の分子メカニズムを解明することである。
今年度においては、グラニュフィリンとSyntaxin1aの結合が解離し、膜融合へと移行するメカニズムと、グラニュフィリンとMunc18蛋白質がRab27a/Syntaxinとは独立して複合体を形成すること、の2点について明らかにした。
(1)遺伝子欠損マウスの解析から、グラニュフィリンとSyntaxin1aの結合は分泌顆粒のドッキングに必須であることが証明された。また一方、これらはホルモン分泌を抑制する働きも有している。従って分泌顆粒の開口放出にあたっては、Rab27a/グラニュフィリンそしてSyntaxin1aの3者複合体が、何らかの機序によって解離しなければならない。代表者は、in vivoとin vitroの両方において、分泌刺激シグナルが3者複合体をすみやかに解離し、開口放出を誘導することを見出した。
(2)Munc18蛋白質は、Syntaxin1aと結合していわゆるSNARE形成(膜融合に必須と言われる)を阻害することが知られている。代表者は、in vivoにおいてグラニュフィリンとMunc18の複合体の存在を見出した。面白いことにこの複合体は、グラニュフィリンがRab27a/Syntaxin1aと形成するドッキング複合体とは別に独立して存在している。
これらの研究成果は現在、論文投稿中である。
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