ゴルジ体から小胞体への逆行輸送機構の解明

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20370050
• 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: 機能生物化学
• 研究機関: 東京薬科大学
• 研究代表者: 多賀谷 光男 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (30179569)
• 研究分担者: 原田 彰宏 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (40251441) ; 有光 なぎさ 東京薬科大学, 生命科学部, 助教 (40408688)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 膜輸送と輸送タンパク質

研究概要

小胞体からの順行輸送は、ゴルジ体からの逆行輸送によって相補されており、両者の輸送のバランスは厳密にコントロールされている。逆行輸送については今まで解明が進んでいなかったが、申請者は小胞体に存在するSNARE(syntaxin18:Syn18)を同定し、このタンパク質が逆行輸送における膜融合に関与することを見いだした。Syn18は他のSNARE(BNIP1、p31、Sec22b)および膜表在性タンパク質であるZW10、RINT-1、NAGと複合体を形成している。本研究によって以下のことが明らかとなった。(1)NAGはそのN 末端領域でp31 のN 末端領域と結合し、C 末端領域でZW10-RINT-1と結合している。NAGは逆行輸送を仲介する輸送小胞の小胞体への繋留に関与する。(2)ノックアウトマウスの解析から、p31遺伝子は細胞の生存に必須であることが判明した。p31 の欠損は小胞体ストレスを誘起してアポトーシスを導く。(3)Syn18は小胞体構造の維持に関与し、それには逆行輸送も何らかの関係をしている。(4)逆行輸送を介して膜タンパク質の小胞体局在維持に関与するRer1は、動物細胞では小胞体-ゴルジ体中間区画に存在し、その形成に関与する。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular characterization of a trafficking organelle : dissecting the axonal paths of calsyntenin -1 transport vesicles. (2010)
  • 著者名/発表者名: Steuble M., Gerrits B., Ludwig A., Mateos J.M., Diep T.M., Tagaya M., Stephan A., Schatzle P., Kunz B., Streit P., Sonderegger P.
  • 雑誌名: Proteomics 10 ページ: 3775-3788
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of syntaxin 18 in the organization of endoplasmic reticulum subdomains. (2009)
  • 著者名/発表者名: Iinuma T., Aoki T., Arasaki K., Hirose H., Yamamoto A., Samata R., Hauri H.P., Arimitsu N., Tagaya M., Tani K.
  • 雑誌名: J.Cell Sci. 122 ページ: 1680-1690
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of the neuroblastoma-amplified gene (NAG) product as a component of the syntaxin 18 complex implicated in Golgi-to-endoplasmic reticulum retrograde transport. (2009)
  • 著者名/発表者名: Aoki T., Ichimura S., Itoh A., Kuramoto M., Shinkawa T., Isobe T., Tagaya M.
  • 雑誌名: Mol.Biol.Cell 20 ページ: 2639-2649
  • 査読あり
• [雑誌論文] p31 deficiency influences endoplasmic reticulum tubular morphology and cell survival. (2009)
  • 著者名/発表者名: Uemura T., Sato T., Aoki T., Yamamoto A., Okada T., Hirai R., Harada R., Mori K., Tagaya M., Harada A.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. 29 ページ: 1869-1881
  • 査読あり
• [雑誌論文] UBXD1 is a VCP-interacting protein that is involved in ER-associated degradation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nagahama M., Ohnishi M., Kawate Y., Matsui T., Miyake H., Yuasa K., Tani K., Tagaya M., Tsuji A.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 382 ページ: 303-308
  • 査読あり
• [雑誌論文] N-terminal region of ZW10 serves not only as a determinant for localization but also as a link with dynein function. (2008)
  • 著者名/発表者名: Inoue M., Arasaki K., Ueda A., Aoki T., Tagaya M.
  • 雑誌名: Genes Cells 13 ページ: 905-914
  • 査読あり
• [雑誌論文] N-ethylmaleimide-sensitive fusion protein (NSF) is involved in central sensitization in the spinal cord through GluR2 subunit composition switch after inflammation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Katano T., Furue H., Okuda-Ashitaka E., Tagaya M., Watanabe M., Yoshimura M., Ito S.
  • 雑誌名: Eur.J.Neurosci. 27 ページ: 3161-3170
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bap31 is an itinerant protein that moves between the peripheral endoplasmic reticulum (ER) and a juxtanuclear compartment related to ER-associated degradation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Wakana Y., Takai S., Nakajima K., Tani K., Yamamoto A., Watson P., Stephens D., Hauri H.-P., Tagaya M.
  • 雑誌名: Mol.Biol.Cell 19 ページ: 1825-1836
  • 査読あり
• [学会発表] Mammalian Rer1 is localized at the ER-Golgi intermediate compartment and participates in its formation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Itoh A., Wakana Y., Furuno A., Tagaya M.
  • 学会等名: The 3rd International Symposium on Protein Community
  • 発表場所: Na ra
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] 哺乳類Rer1はERGIC-53(小胞体-ゴルジ体中間区画タンパク質)の局在調節に関与する (2009)
  • 著者名/発表者名: 伊藤彩乃、古野暁子、若菜裕一、多賀谷光男
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20091000
• [学会発表] Bap31 is an itinerant protein that moves between the peripheral and centrosomal regions of the endoplasmic reticulum (2009)
  • 著者名/発表者名: 多賀谷光男、伊藤彩乃、若菜裕一
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20091000
• [学会発表] 小胞体に局在するNeuroblastoma Amplified Geneタンパク質の役割 (2008)
  • 著者名/発表者名: 青木健洋、市村セラ、多賀谷光男
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20081200
• [学会発表] 積み荷受容体であるp23は小胞体t-SNAREであるBNIP1と相互作用する (2008)
  • 著者名/発表者名: 土性梨香、植田晃大、多賀谷光男
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20081200
• [学会発表] Bap31 is an itinerant protein that moves between the peripheral ER and a juxtanuclear compartment related to ER-associated degradation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Itoh A., Takai S., Wakana Y., Tagaya M.
  • 学会等名: The Golgi Meeting : Membrane trafficking in global cellular responses
  • 発表場所: Pavia, Italy
  • 年月日: 20080900
• [学会発表] NAG is a new component of the syntaxin 18 complex, which links between the ER-SNARE p31 and RINT-1/ZW10. (2008)
  • 著者名/発表者名: Aoki T., Ichimura S., Shinkawa S., Isobe T., Tagaya M.
  • 学会等名: The Golgi Meeting : Membrane trafficking in global cellular responses
  • 発表場所: Pavia, Italy
  • 年月日: 20080900
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.ls.toyaku.ac.jp/Life-Science/lmcb-6/