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エンドソームは細胞膜からのエンドサイトーシスにより生じる細胞小器官（オルガネラ）で、成熟することで最終的にリソソームへと変化する。エンドソームの成熟は、酵母からヒトまで全ての真核生物に保存された現象であり、共通のメカニズムにより制御されると考えられている。これまでエンドソームの成熟に必須と考えられていたが、その詳細な機能は不明であったMon1（Rab7の活性化因子）を欠損した哺乳類ノックアウト（KO）細胞を作製したところ、この細胞では予想外なことに、エンドソームの成熟が部分的に阻害されてはいるものの、正常な機能を持つリソソームが形成されることを見出した。そこで本研究では、Mon1がどのようにしてエンドソーム成熟を制御するのか、その詳細な分子機構を明らかにすることで、エンドソーム成熟、リソソーム形成の新規メカニズムの解明を目指している。
昨年度までに、Mon1KO細胞において、巨大なエンドソーム、リソソームが観察されること、このエンドドーム、リソソームの肥大化はMon1の上流で機能するRab5に依存することを見出している。さらに、Mon1KO細胞では、このRab5の活性化状態が亢進していることも確認している。そこで今年度は、「Mon1KO細胞では、なぜRab5が過剰活性化しているのか？」を明らかにすることを目標とした。
低分子量Gタンパク質Rabは活性化状態と不活性化状態をサイクルするスイッチ分子である。そこでMon1KO細胞ではRab5の不活化機構が低下していると仮説を立て、Rab5の不活化分子のスクリーニングを行い、TBC1D18と呼ばれる機能未知分子を同定することに成功した。現在は、TBC1D18によるRab5の不活化機構、TBC1D18とMon1の関係性解明を目指し解析を行なっている。
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