エンドサイトーシス経路を制御する多細胞特異的Rab蛋白質の機能解析

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19570186
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 安藤 恵子 埼玉大学, 総合研究機構脳科学融合研究センター, 特任准教授 (40221741)
• キーワード: エンドサイトーシス / 線虫 / rab / 小胞輸送 / Sec1 / Munc18 / syntaxin

研究概要

本研究課題ではシンプルな多細胞動物である線虫を用いて、小胞輸送の中で特にエンドサイトーシス経路に着目して研究を進めている。低分子量G蛋白質Rabは膜融合過程を制御する主要な分子であるが、各Rab分子の生理機能はまだよくわかっていない。膜融合過程において、Rab、SNARE、およびSNAREと結合するSec1/Munc18(SM)は、密接に関連して機能していると考えられる。エンドサイトーシス経路に関与するRabとその関連分子を同定するためRab、SNARE(syntaxin)、SM蛋白質をコードする遺伝子群についてノックアウト株を分離した。ノックアウト株およびRNAi法による遺伝子ノックダウン個体を用いて、(1)セロモサイト(体腔細胞)によるエンドサイトーシス(ピノサイトーシス)、(2)卵母細胞による卵黄蛋白質のエンドサイトーシス(受容体を介したエンドサイトーシス)、(3)腸細胞のアピカル側からのエンドサイトーシス、(4)生殖細胞系列におけるアポトーシス細胞の貪食、について解析した。このような体系的な解析によって、エンドサイトーシス経路が顕著に阻害されるRab変異およびSM変異を同定した。さらにエンドサイトーシス表現型を示すSM蛋白質と相互作用するsyntaxinアイソフォーム、SYN-13およびSYN-16を生化学的に同定した。Syntaxin遺伝子の欠失変異体を分離し、逆遺伝学的解析を行ったところsyn-13およびsyn-16単独変異ではエンドサイトーシス異常は見られず、取り込みはほぼ正常に起こっていた。我々はエンドソーム・リソソームに局在するsyntaxinを同時に機能欠損させた場合に重篤なエンドサイトーシス表現型を示すことを見い出しており、これらのsyntaxinアイソフォームがエンドサイトーシス経路においてredundantな機能を持つ可能性を考えている。現在、Rab,SM,SNARE分子の機能的連関について解析を進めている。

研究成果

• [雑誌論文] Two very long chain fatty acid acyl-CoA synthetase genes, acs-20 and acs-22, have roles in the cuticle surface barrier in Caenorhabditis elegans. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kage-Nakadai E, Kobuna H, Kimura M, 安藤恵子, Inoue T, Arai H, Mitani S
  • 雑誌名: PLoS One. 5(1) ページ: e8857
  • 査読あり
• [雑誌論文] モデル生物線虫から見た低分子量G蛋白質Rab (2010)
  • 著者名/発表者名: 安藤恵子
  • 雑誌名: 細胞 42(3) ページ: 104-107
• [雑誌論文] FLR-2, the glycoprotein hormone alpha subunit, is involved in the neural control of intestinal funcitons in Caenorhabditis elegans. (2009)
  • 著者名/発表者名: Oishi A, 安藤恵子, Mitani S, Mohri-Shiomi A, Kimura KD, Ishihara T, Katsura I.
  • 雑誌名: Genes Cells. 14(10) ページ: 1141-54
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Caenorhabditis elegans glycolipid-binding galectin functions in host defense againse bacterial infection. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ideo H, Fukushima K, 安藤恵子, Mitani S, Dejima K, Nomura K, Yamashita K.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 284(39) ページ: 26493-501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional analysis of GS28, an intra-Golgi SNARE, in Caenorhabditis elegans. (2009)
  • 著者名/発表者名: Maekawa M, Inoue T, Kobuna H, Nishimura T, 安藤恵子, Mitani S, Arai H.
  • 雑誌名: Genes Cells. 14(8) ページ: 1003-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] The ortholog of human solute carrier family 35 member B1(UDP-galactose transporter-related protein 1)is involved in maintenance of ER homeostasis and essential for larval development in Caenorhabditis elegans. (2009)
  • 著者名/発表者名: Dejima K, Murata D, Mizuguchi S, Nomura KH, 安藤恵子, Mitani S, Kamiyama S, Nishihara S, Nomura K
  • 雑誌名: FASEB J. 23(7) ページ: 2215-25
  • 査読あり
• [雑誌論文] Normal formation of a subset of intestinal granules in Caenorhabditis elegans requires ATP-binding cassette transporters HAF-4 and HAF-9, which are highly homologous to human lysosomal peptide transporter TAP-like. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawai H, Tanji T, Shiraishi H, Yamada M, Iijima R, Inoue T, Kezuka Y, Ohashi K, Yoshida Y, Tohyama K, 安藤恵子, Mitani S, Arai H, Ohashi-Kobayashi A, Maeda M
  • 雑誌名: Mol Biol Cell. 20(12) ページ: 2979-90
  • 査読あり
• [学会発表] Functional genomics analysis of the C.elegans Sec1/Munc18 family involved in membrane traffic (2009)
  • 著者名/発表者名: 安藤恵子、中台枝里子、三谷昌平
  • 学会等名: 第61回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2009-06-03