新規Rab32/38結合分子によるメラノソーム形成・成熟機構の解明

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22770183
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 大林 典彦 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 助教 (40421979)
• キーワード: Rab / メラノソーム / 膜輸送 / チロシナーゼ / Tyrp1 / エフェクター

研究概要

前年度では、VarpとRab32/38間における結合能を消失する点変異体をVarp、Rab32/38双方で得ることに成功していた。引き続き、メラニン合成酵素Tyrp1輸送に対するVarpとRab32/38複合体の生理的機能解析を試みた。Rabには内因性GTPアーゼ活性が存在する。既に得ているRab32(V92A)変異体、Rab38(V78A)変異体(:Varpと結合できない点変異体)について、このGTPアーゼ活性が亢進している可能性が考えられた。そこで、Rab32/38変異体についてGTPアーゼ活性をin vitroで測定したところ、野生型Rab32/38との差が認められなかった。従って、Rab32/38点変異によるGTPアーゼ活性上昇の可能性は棄却することができ、Rab32/38変異体はエフェクターであるVarpとの結合性に異常をきたすものと結論づけた。次に、Rab32/38変異体とVarp変異体の色素細胞における局在を検討した。野生型Rab32/38と野生型VarpはTyrp1陽性小胞上に局在した。野生型Rab32/38と変異型Varpを発現させると、Rab32/38はTyrp1陽性小胞に局在するものの、変異型VarpはTyrp1陽性小胞に局在できなかった。一方、変異体Rab32/38はメラノソームに局在するものの、野生型VarpがTyrp1陽性小胞にリクルートされなかった。これらの知見と前年度の成果を併せて考えると、Tyrp1陽性小胞においてRab32/38とVarpが複合体を形成することが、Tyrp1のメラノソームへの輸送に必須である考えられた。さらに、Varpの二つのアンキリンリピートに挟まれた領域にVAMP7が結合し、Varp-VAMP7間の結合はTyrp1輸送に必須であるとの知見を得ることができ、今後のメラニン合成酵素輸送とSNAREの関連性について研究の起点となりうるものと期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Genome-wide investigation of the Rab binding activity of RUN domains : development of a novel tool that specifically traps GTP-Rab35 (2011)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, M., Kobayashi, H., Ishibashi, K., and Ohbayashi, N.
  • 雑誌名: Cell Struct Funct 巻: 36 ページ: 155-170
  • DOI: DOI:10.1247/csf.11001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure-function analysis of VPS9-ankyrin-repeat protein (Varp) in the trafficking of tyrosinase-related protein 1 in melanocytes (2011)
  • 著者名/発表者名: Tamura, K., Ohbayashi, N., Ishibashi, K., Fukuda, M.
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 286 ページ: 7507-7521
  • DOI: 10.1074/jbc.M110.191205
  • 査読あり
• [雑誌論文] The recycling endosome protein Rab17 regulates melanocytic filopodia formation and melanosome trafficking (2011)
  • 著者名/発表者名: Beaumont, K.A., Hamilton, H.A., Moores, M.T., Brown, D.L., Ohbayashi, N., Cairncross, O., Cook, A.L., Smith, A.G., Misaki, R., Fukuda, M., Taguchi, T., Sturm, R.A., Stow, J.L.
  • 雑誌名: Traffic 巻: 12 ページ: 627-643
  • DOI: 10.1111/j.1600-0854.2011.01172.x
  • 査読あり
• [備考]
  • URL: http://www.biology.tohoku.ac.jp/lab-www/fukuda_lab/home-ja.html