オルガネラ異常を引き起こす線虫ABC輸送体の生理機能の研究

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19590066
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物系薬学
• 研究機関: 岩手医科大学
• 研究代表者: 大橋 綾子 (小林 綾子) 岩手医科大学, 薬学部, 教授 (90272484)
• 連携研究者: 白石 博久 岩手医科大学, 薬学部, 講師 (80393156) ; 丹治 貴博 岩手医科大学, 薬学部, 助教 (60453320) ; 錦織 健児 岩手医科大学, 薬学部, 助手 (20563844)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: トランスポーター / オルガネラ / 生理機能 / 線虫

研究概要

TAP-like(TAPL ; ABCB9)はリソソームに局在し、細胞質からリソソームにペプチドを運搬すると推測されているハーフタイプのATP結合カセット(ABC)輸送体であるが、その生理機能は依然として不明である。研究代表者らは、ゲノムデータベースの比較により、TAPLが単純なモデル生物である線虫C.elegansから哺乳類まで様々な種で保存されていることを明らかにした。本研究では、これらの生体内機能を解明するために、線虫のTAPLホモログであるHAF-4とHAF-9の発現部位やこれらの遺伝子欠損変異体の表現型の解析を行った。緑色蛍光蛋白質(GFP)で標識したHAF-4とHAF-9は共に、幼虫期から成虫期にかけて、非酸性ながら、リソソーム膜蛋白質(LAMP)のホモログLMP-1陽性の腸内顆粒の膜に局在していた。haf-4やhaf-9の変異体では、幼虫後期から成虫の早期にかけて腸細胞内の顆粒の欠失が認められた他、産卵数の減少、排泄周期の長期化、成長遅延の表現型を示した。更に、腸内顆粒の表現型は、GFP標識した野生型蛋白質の過剰発現でレスキューされたが、ATP非結合型のHAF-4ではレスキューされなかった。以上の結果は、輸送体HAF-4とHAF-9が、腸内顆粒の形成や他の生理的局面に関与することを示している。

研究成果

• [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., Gengyo-Ando K., Mitani S., Arai H., Ohashi-Kobayashi A., Maeda M.
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 20 ページ: 2979-2990
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biochemical characterization of transporter associated with antigen processing (TAP)-like (ABCB9) expressed in insect cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohara T., Ohashi-Kobayashi A., Maeda M.
  • 雑誌名: Biol. Pharm. Bull. 31 ページ: 1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cyclic AMP-dependent proteolysis of GATA-6 expressed on the intracellular membrane (2008)
  • 著者名/発表者名: Tsuge T., Uetani K., Sato R., Ohashi-Kobayashi A., Maeda M.
  • 雑誌名: Cell Biol. Int. 32 ページ: 298-303
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional dissection of transmembrane domains of human TAP-like (ABCB9). Biochem. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kamakura A., Fujimoto Y., Motohashi Y., Ohashi K., Ohashi-Kobayashi A., Maeda M.
  • 雑誌名: Biophys. Res. Commun. 377 ページ: 847-851
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential activation of the lectin and antimicrobial peptide genes in Sarcophaga peregrina (the flesh fly) (2008)
  • 著者名/発表者名: Tanji T., Shiraishi H., Natori S., Ohashi-Kobayashi A.
  • 雑誌名: Arch. Insect Biochem. Physiol. 69 ページ: 189-198
  • 査読あり
• [雑誌論文] ABC transporter TAP-like and TAP family (2007)
  • 著者名/発表者名: Maeda M., Ohashi-Kobayashi A.
  • 雑誌名: Seikagaku 79 ページ: 588-596
  • 査読あり
• [学会発表] Functional analysis of lysosomal peptide transporters in C. elegans (2010)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Tanji, Hirohisa Shiraishi, Kenji Nishikori, Ayako Ohashi-Kobayashi
  • 学会等名: BIT Life Sciences' 3rd Annual Protein and Peptide Conference (PepCon-2010
  • 発表場所: 北京
  • 年月日: 20100321-20100323
• [学会発表] Functional profile of a lysosomal ABC transporter HAF-2 in Caenorhabditis elegans (2009)
  • 著者名/発表者名: 白石博久、丹治貴博、脇本菜有、安藤恵子、三谷昌平、前田正知、大橋綾子
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20091209-20091212
• [学会発表] Physiological roles of putative intracellular peptide ABC transporters in C. elegans intestine (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirohisa Shiraishi, Takahiro Tanji, Kenji Nishikori, Ayako Ohashi-Kobayashi
  • 学会等名: 3rd Asia-Pacific International Peptide Symposium
  • 発表場所: 西帰浦
  • 年月日: 20091100
• [学会発表] Comparisons of the subcellular localization and mutant phenotypes of intracellular ABC transporters HAF-4 and HAF-9 with LMP-1 in C. elegans intestinal cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Tanji, Hirohisa Shiraishi, Yasuo Yoshida, Koujiro Tohyama, Keiko Gengyo-Ando, Shohei Mitani, Masatomo Maeda, Ayako Ohashi-Kobayashi
  • 学会等名: 17th International C. elegans meeting
  • 発表場所: ロサンゼルス
  • 年月日: 20090624-20090627
• [学会発表] Role of the Caenorhabditis elegans ABC transporter genes in the biogenesis of intestinal lysosome-related organelle (2008)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Tanji, Hirohisa Shiraishi, Yasuo Yoshida, Koujiro Tohyama, Mitsuo Yamada, Masatomo Maeda, Ayako Ohashi-Kobayashi
  • 学会等名: 2008 East Asia C. elegans Meeting
  • 発表場所: 上海
  • 年月日: 20080418-20080421
• [学会発表] 線虫腸細胞のリソソーム関連オルガネラ形成におけるABC輸送体HAF-4、HAF-9の役割(BMB2008 (2008)
  • 著者名/発表者名: 白石博久、丹治貴博、吉田康夫、遠山稿二郎、前田正知、大橋綾子
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会・第81回日本生化学会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] 線虫の補体系因子C3様蛋白thioester- containing protein (TEP)の発現解析(BMB2008 (2008)
  • 著者名/発表者名: 丹治貴博、白石博久、大橋綾子
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会・第81回日本生化学会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] 線虫リソソーム関連輸送体の変異体に見られる腸内オルガネラ異常の解析～透過型電子顕微鏡を用いた超微細構造の観察～ (2008)
  • 著者名/発表者名: 白石博久、吉田康夫、丹治貴博、遠山稿二郎、大橋綾子
  • 学会等名: 第47回日本薬学会東北支部大会
  • 発表場所: 矢巾
  • 年月日: 2008-10-26
• [学会発表] 線虫C. elegansのABC輸送体haf-2の発現解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 脇本菜有、大橋-小林綾子、安藤恵子、三谷昌平、前田正知
  • 学会等名: BMB2007第30回日本分子生物学会年会、第80回日本生化学会大会合同年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20071211-20071215
• [学会発表] 線虫におけるリソソーム関連ABCトランスポーターの役割 (2007)
  • 著者名/発表者名: 白石博久、丹治貴博、吉田康夫、遠山稿二郎、山田光男、前田正知、大橋綾子
  • 学会等名: トランスポーター研究会第1回東北部会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-11-25
• [備考] 線虫データベースWormBaseに文献登録
  • URL: http://www.wormbase.org/db/misc/biblio?name=WBGene00001814;class=Gene
• [備考]
  • URL: http://www.wormbase.org/db/misc/biblio?name=WBGene00001819;class=Gene