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2018 年度 実績報告書

細胞膜突出構造におけるBARタンパク質の集合機構とその生理機能

研究課題

研究課題/領域番号 17H03674
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

末次 志郎  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (70345031)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードBARドメイン
研究実績の概要

CIP4とPACSIN2のタンパク質複合体形成を通じた膜形態変換機構
まず、前年度成功した大量精製したYPELは、変性およびリフォールディングを経ているので、正しいフォールドかどうかの確認のゲル濾過などにより評価を試みた。また脂質膜との結合を検討した。さらに、YPEL抗体を用い、細胞内での内在性タンパク質の局在を調べたところ、また内在性のPACSIN2やCIP4との共局在が認められた。
GAS7によるファゴサイトーシスカップ形成と伸長機構の解析
GAS7結合タンパク質を酵母ツーハイブリッド法を行って得られた幾つかの候補タンパク質の細胞内での共局在を調べた。GAS7は、ファゴサイトーシスカップに多く見られるPIP3などの電荷を持った脂質に依存して脂質膜に結合することを見出した。また、脂質膜結合能に依存してファゴサイトーシスカップへ局在し、また、脂質膜結合はファゴサイトーシスカップ形成に必須であった。
IRSp53とCIP4、PACSIN2、GAS7の局在と細胞突起進展の関連の解析
超解像用の蛍光タンパク質とBARタンパク質中でもGAS7について融合タンパク質の安定発現株を、Raw267.4マクロファージ株などを用いて作成した。BARタンパク質の局在をライブイメージングで捉えた。その結果、ファゴサイトーシスカプの先端やラメリポディアの先端での濃縮を確認した。この結果は、ラメリポディアとファゴサイトーシスカップ形成が類似した構造体であることを示唆する他の研究結果とも一致している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

YPELの精製条件の検討に時間を要したがそれ以外には順調に進んでいる。GAS7やIRSp53の形成する突起は形成の炎症反応、特に炎症に付随する網膜形成への関与の可能性を見出したので、その検討を開始した。

今後の研究の推進方策

CIP4とPACSIN2のタンパク質複合体形成を通じた膜形態変換機構の解析
まず、前年度成功した大量精製したYPELとCIP4のF-BARドメインとの結合をプルダウン解析により評価することで確かめる。さらに共結晶の作成を試み、結合様式の理解を目指す。引き続き、YPELに対する抗体を作成し、内在性のタンパク質の特に浸潤突起における局在を調べる。また内在性のPACSIN2やCIP4との共局在も調べる。
GAS7によるファゴサイトーシスカップ形成と伸長機構の解析
前年度までにGAS7のファゴサイトーシスカップへの関与を確かめた。本年度は、ファゴサイトーシスの炎症反応などへの関与とGAS7の関与する膜構造形成の関連を調べる。
IRSp53とCIP4、PACSIN2、GAS7の局在と細胞突起進展の関連の解析
BARタンパク質の局在をライブイメージングで捉え、BARタンパク質の間の違いを特にマクロファージ株を用いて明らかにする。さらに炎症反応や網膜の立体構造構築などにおけるBARタンパク質の形成する構造構築の役割を局在を解析し、ついて、局在部位における機能をノックアウトマウスなどで調べる。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] PtdIns3P phosphatases MTMR3 and MTMR4 negatively regulate innate immune responses to DNA through modulating STING trafficking2019

    • 著者名/発表者名
      Putri DDP, Kawasaki T, Murase M, Sueyoshi T, Deguchi T, Ori D, Suetsugu S, Kawai T.
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 294 ページ: 8412-8423

    • DOI

      10.1074/jbc.RA118.005731

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] BARドメインタンパク質と細胞骨格による細胞膜の構造構築2018

    • 著者名/発表者名
      西村 珠子, 末次 志郎
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 69 ページ: 203-207

    • DOI

      10.11477/mf.2425200794

    • 査読あり
  • [雑誌論文] リポクオリティの違いを生み出し識別する機構 6.生体膜のリポクオリティとタンパク質ドメインによる認識2018

    • 著者名/発表者名
      北又学、木田和輝、末次 志郎
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 36 ページ: 1659-1666

    • 査読あり
  • [学会発表] F-BARタンパク質GAS7の細胞内高次構造形成2018

    • 著者名/発表者名
      Maisrah Ab Fatah、塙 京子、末次 志郎
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 細胞膜の陥入構造と突起構造の共通性について2018

    • 著者名/発表者名
      末次 志郎
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Measurement of caveolin-1 densities in the cell membrane for quantification of caveolar deformation after exposure to hypotonic membrane tension.2018

    • 著者名/発表者名
      Masashi Tachikawa、 Shiro Suetsugu
    • 学会等名
      第70回日本細胞生物学会 第51回日本発生生物学会合同大会
  • [学会発表] The assembly of GAS7 in cells and in vitro2018

    • 著者名/発表者名
      M.Ab Fatah、Hanawa Kyoko、Shiro Suetsugu
    • 学会等名
      ASCB | EMBO Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] I-BARドメインタンパク質IRTKSの細胞間接着における役割2018

    • 著者名/発表者名
      西村 珠子、末次 志郎
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] Membrane vesiculation by ANKHD1 protein regulates enlargement of the early endosome.2018

    • 著者名/発表者名
      Manabu Kitamata、Hanawa Kyoko、Kohei Maruyama、Shiro Suetsugu
    • 学会等名
      第70回日本細胞生物学会 第51回日本発生生物学会合同大会
  • [学会発表] 固定耐性を持つ点滅蛍光タンパク質の開発の試み2018

    • 著者名/発表者名
      大菅 光雄、西村 珠子、末次 志郎
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会

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公開日: 2022-12-28  

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