ダイナミックなリソソーム動態を制御する因子群の探索と機能解析

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22657032
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 紺谷 圏二 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 准教授 (30302615)
• キーワード: 低分子量G蛋白質 / リソソーム / エンドソーム / 線虫 / オルガネラ / メンブレントラフィック / 小胞輸送 / RNAi

研究概要

一般的に細胞内のオルガネラ間輸送は、膜オルガネラから出芽した輸送小胞が、標的の膜オルガネラに運ばれて融合するという"小胞輸送"を介して行われる。しかし、リソソームへの輸送に関しては、膜オルガネラ同士が直接融合・再形成することにより達成されるという点で非常にユニークである。具体的には、後期エンドソーム、ファゴソーム、オートファゴソームはリソソームと直接融合し、外来物質や自身の構成成分の分解が達成される。しかし、このようなリソソームのダイナミックな細胞内動態がどのような分子メカニズムで制御されているかに関しては殆ど理解が進んでいない。申請者はこれまでに、低分子量Gタンパク質Arl8が、リソソームと後期エンドソームの融合に重要であることを見出している。線虫Arl8欠損変異体ではリソソームと後期エンドソームが殆ど起こらず、エンドサイトーシスにより取り込まれた物質がリソソームに到達しない。そこで平成23年度においては、このような線虫Arl8欠損変異体の表現型を利用して、リソソームのダイナミックな細胞内動態を制御する因子群のスクリーニングを行った。具体的にはリソソームマーカーとしてLMP-1-GFPを発現するトランスジェニック線虫に対して、リソソームの膜タンパク質群に関してFeeding RNAiを行い、線虫Arl8欠損変異体と同様の表現型を示すものをスクリーニングした。その結果、HOPS複合体のコンポーネントの機能低下が、線虫Arl8欠損変異体と同様の表現型を示すことを見出した。HOPS複合体はSNAREを介した膜融合を制御すると考えられていることから、Arl8がHOPS複合体を介してリソソームと後期エンドソームの膜融合を制御する可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] RINL, guanine nucleotide exchange factor Rab5-subfamily, is involved in the EphA8-degradation pathway with odin (2012)
  • 著者名/発表者名: Kajiho, H., et al.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7 ページ: e30575-e30575
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0030575
  • 査読あり
• [雑誌論文] RASSF7 negatively regulates pro-apoptotic JNK signaling by inhibiting the activity of phosphorylated-MKK7 (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, S., Ebihara, A., Kajiho, H., Kontani, K., Nishina, H., and Katada, T.
  • 雑誌名: Cell Death Differ 巻: 18 ページ: 645-655
  • DOI: DOI:10.1038/cdd.2010.137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of RIN3 as a guanine nucleotide exchange factor for the Rab5 subfamily GTPase Rab31 (2011)
  • 著者名/発表者名: Kajiho, H., Sakurai, K., Minoda, T., Yoshikawa, M., Nakagawa, S., Fukushima, S., Kontani, K., and Katada, T.
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 286 ページ: 24364-24373
  • DOI: DOI:10.1074/jbc.M110.172445
  • 査読あり
• [雑誌論文] RhoA activation participates in rearrangement of processing bodies and release of nucleated AU-rich mRNAs (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, S., Sakurai, K., Ebihara, A., Kajiho, H., Saito, K., Kontani, K., Nishina, H., and Katada, T.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 39 ページ: 3446-3457
  • DOI: DOI:10.1093/nar/gkq1302
  • 査読あり
• [雑誌論文] CTAGE5 mediates collagen secretion through interaction with TANGO1 at endoplasmic reticulum exit sites (2011)
  • 著者名/発表者名: Saito, K., et al.
  • 雑誌名: Mol Biol Cell 巻: 22 ページ: 2301-2308
  • DOI: 10.1091/mbc.E11-02-0143
  • 査読あり
• [学会発表] マルチドメイン型RabファミリーG蛋白質EFCAB4Baの機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 阿部芙美子, 他
  • 学会等名: ファーマ・バイオフォーラム2011
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2011-10-08
• [学会発表] リソソームへの輸送における低分子量Gタンパク質Ar18の機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 紺谷圏二, 他
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] The ciliary small GTPase Arl13b (I) : Arl13b functions at ciliary membranes and stabilizes intraflagellar transport (2011)
  • 著者名/発表者名: 堀裕次, 他
  • 学会等名: 第63回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2011-06-27
• [学会発表] The ciliary small GTPase Arl13b (II) : Arl13b functions at ciliary membranes and stabilizes intraflagellar transport (2011)
  • 著者名/発表者名: 永島慎一, 他
  • 学会等名: 第63回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2011-06-27
• [学会発表] Arf-like GTPaseが介在する細胞内ロジスティクスと関連疾患 (2011)
  • 著者名/発表者名: 紺谷圏二, 他
  • 学会等名: 文部科学省科学研究費補助金新学術領域研究第3回「細胞内ロジスティクス」班会議
  • 発表場所: 鳥羽
  • 年月日: 2011-06-03
• [備考]
  • URL: http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~seiri/