分泌素過程を制御する分子機構の解明

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21790197
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 坪井 貴司 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (80415231)
• キーワード: 開口放出 / ミオシン2 / マイクロRNA / ホルモン / 神経内分泌細胞 / バイオイメージング / 細胞骨格 / 分泌顆粒

研究概要

ホルモン分泌反応は、分泌顆粒の輸送、分泌顆粒の細胞膜へのつなぎとめ(ドッキング過程)、ホルモン分泌への準備段階(プライミング過程)、細胞膜との融合(開口放出過程)という4つの素過程からなる。近年、mRNAに転写されない多数のDNA配列がノンコーディングRNAとして転写され、蛋白質発現制御に関与している。ノンコーディングの中でもマイクロRNA(miRNA)は、標的mRNAに結合して遺伝子発現制御を行う。しかし、ホルモン分泌を制御する遺伝子及びそれら遺伝子の発現制御を行うmiRNAについては、不明であった。そこで、ホルモン分泌の4つの素過程を制御するmiRNA及び標的遺伝子の同定を試み、それらの生理機能の解析を行った。解析の結果、3種類のmiRNA(miR-9、miR-124、miR-375)がホルモン分泌反応に関与していることを見出した。3種類のmiRNAの中でも、特にその機能が未解明であるmiR-9の標的遺伝子をリストアップしたところ、ホルモン分泌との関与が示唆されているミオシン2(MyoII)を見出した。そこで、MyoIIの活性状態がホルモン放出動態へどのような影響を与えるかを生細胞イメージング法により解析した。解析の結果、MyoIIは、分泌顆粒の輸送、ドッキング及び、プライミング過程には関与せず、ホルモン分泌顆粒と細胞膜との間の融合孔のサイズを制御し、分泌するホルモン量を制御していることを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Dual roles of Notch in regulation of apically restricted mitosis and apicobasal polarity of neuroepithelial cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohata S, Aoki R, Kinoshita S, Yamaguchi M, Tsuruoka-Kinoshita S, Tanaka H, Wada H, Watabe S, Tsuboi T, Masai I, Okamoto H
  • 雑誌名: Neuron 巻: 69 ページ: 215-230
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of the polybasic sequence in the Doc2alpha C2B domain in dense-core vesicle exocytosis in PC12 cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Sato M, Mori Y, Matsui T, Aoki R, Oya M, Yanagihara Y, Fukuda M, Tsuboi T
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry 巻: 114 ページ: 171-181
  • 査読あり
• [雑誌論文] Duration of fusion pore opening and the amount of hormone released are regulated by myosin II during kiss-and-run exocytosis (2010)
  • 著者名/発表者名: Aoki R, Kitaguchi T, Oya M, Yanagihara Y, Sato M, Miyawaki A, Tsuboi T
  • 雑誌名: Biochemical Journal 巻: 429 ページ: 497-504
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Luciferin Analogues Bearing an Amino Group and Their Application as BRET Donors (2010)
  • 著者名/発表者名: Takakura H, Sasakura K, Ueno T, Urano Y, Terai T, Hanaoka K, Tsuboi T, Nagano T
  • 雑誌名: Chemistry-An Asian Journal 巻: 5 ページ: 2053-2061
  • 査読あり
• [雑誌論文] Golgi-associated GSK3-beta regulates the sorting process of post-Golgi membrane trafficking (2010)
  • 著者名/発表者名: Adachi A, Kano F, Tsuboi T, Fujita M, Maeda Y, Murata M
  • 雑誌名: Journal of Cell Science 巻: 123 ページ: 3215-3225
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of glucocorticoid on the biosynthesis of growth hormone-containing secretory granules in pituitary cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawashima R, Ikematsu K, Abe Y, Sato M, Tsuruya S, Nakasono I, Fukushima H, Inoue K, Tsuboi T
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 400 ページ: 225-229
  • 査読あり
• [学会発表] 産生時間依存的な開口放出制御機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 坪井貴司、北口哲也、唐澤智司、福田光則、宮脇敦史
  • 学会等名: 第88回日本生理学会
  • 発表場所: 横浜(パシフィコ横浜会議センター)
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] Model Guided Quantification of Exocytotic Vesicle Dynamics (2010)
  • 著者名/発表者名: Lee SJ, Oh S, Huang C, Watanabe H, Tsuboi T
  • 学会等名: 50th American Society for Cell Biology
  • 発表場所: Philadelphia, PA, USA (Pennsylvania Convention Center)
  • 年月日: 2010-12-12
• [学会発表] 海馬神経細胞におけるAMPAが誘導する核内Ca2+上昇と核内顆粒出現に対するIP3 signalingの解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 茨木京子、山本清二、坪井貴司、寺川進
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸(神戸コンベンションセンター)
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] 産生時間依存的な開口放出制御機構の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 坪井貴司、北口哲也、唐澤智司、福田光則、宮脇敦史
  • 学会等名: 第87回日本生理学会
  • 発表場所: 盛岡(盛岡市民文化ホール)
  • 年月日: 2010-05-20
• [学会発表] 蛍光プローブを用いた膵β細胞におけるグルタミン酸誘導性インスリン分泌の可視化解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大屋愛実、佐藤舞、鈴木秀幸、佐藤守俊、坪井貴司
  • 学会等名: 第87回日本生理学会
  • 発表場所: 盛岡(盛岡市民文化ホール)
  • 年月日: 2010-05-20
• [学会発表] オシン2は表層繊維状アクチンの再編成を介して融合孔の開いている時間を制御する (2010)
  • 著者名/発表者名: 青木亮、北口哲也、宮脇敦史、坪井貴司
  • 学会等名: 第87回日本生理学会
  • 発表場所: 盛岡(盛岡市民文化ホール)
  • 年月日: 2010-05-20
• [備考]
  • URL: http://secretion.bio.c.u-tokyo.ac.jp/