膜オルガネラ動態を制御する新しいタイプの低分子量Ｇ蛋白質群の機能解析

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23370083
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 紺谷 圏二 東京大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (30302615)
• 研究分担者: 福山 征光 東京大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (20422389) ; 齋藤 康太 東京大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (60549632)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 低分子量Gタンパク質 / 細胞内物質輸送 / オルガネラ / 一次繊毛 / 神経細胞

研究実績の概要

Arf/ArlファミリーGタンパク質Arl13bは、繊毛性疾患ジュベール症候群の原因遺伝子産物であり、Arl13bの一次繊毛への局在化がその機能発現に重要であることが知られていたが、その繊毛局在化メカニズムに関しては不明であった。そこで、Arl13bの一次繊毛への局在化に必要なドメインを同定する目的で、各種のArl13b欠失変異体の細胞内局在を検討し、１）Arl13bのN末端のパルミトイル化修飾とC末端近傍のRVxPモチーフの両者が一次繊毛への局在化に必要であること、２）Arl13bはゴルジ体に局在する酵素群によってパルミトイル化されること、３）RVxPモチーフを介した選別輸送はゴルジ体以降の過程で起こること、を明らかにした。
Di-RasはRasファミリーに属する低分子量Gタンパク質である。これまでにDi-Rasが神経組織特異的に発現することを見いだしているが、その機能や活性制御因子については未解明である。今回、Di-Rasの生化学的性状を明らかにする目的で、ラット脳ホモジェネートからDi-Rasの精製を行ったところ、Di-Rasはラット脳細胞質画分において、SmgGDSと複合体を形成して存在することが明らかとなった。SmgGDSは低分子量Gタンパク質RhoAなどに対し、グアニンヌクレオチド交換促進因子として機能することが知られているが、Di-Rasに対してはそのような活性を示さず、Di-Rasのグアニンヌクレオチドに対する親和性を低下させた。従って、脳細胞質中のDi-RasはSmgGDSと複合体を形成することで、グアニンヌクレオチドに対して低親和性の不活性化状態に維持されている可能性が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Active transport and diffusion barriers restrict Joubert Syndrome-associated ARL13B/ARL-13 to an Inv-like ciliary membrane subdomain (2013)
  • 著者名/発表者名: Cevik, S., Sanders, A., Wijk, E., Boldt, K., Clarke, A., van Reeuwijk, J., Hori, Y., Horn, N., Hetterchijt, L., Wdowicz, A., Mullins, A., Kida, K., Kaplan, O., van Beersum, S., Wu, K., Letteboer, S., Mans, D., Katada, T., Kontani, K., Ueffing, M., Roepman, R., Kremer, H., Blacque, O.
  • 雑誌名: PLoS Gen. 巻: 9 ページ: e1003977
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1003977
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genetically encoded calcium indicator illuminates calcium dynamics in primary cilia (2013)
  • 著者名/発表者名: Su, S., Phua, SC., DeRose, R., Chiba, S., Narita, K., Kalugin, PN., Katada, T., Kontani, K., Takeda, S., Inoue, T.
  • 雑誌名: Nature Methods 巻: 10 ページ: 1105-1107
  • DOI: 10.1038/nmeth.2647
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arl8/ARL-8 functions in apoptotic cell removal by mediating phagolysosome formation in C. elegans (2013)
  • 著者名/発表者名: Sasaki, A., Nakae, I., Nagasawa, M., Hashimoto, K., Abe, F., Saito, K., Fukuyama, M., Gengyo-Ando, A., Mitani, S., Katada, T., Kontani, K.
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell. 巻: 24 ページ: 1584-1592
  • DOI: 10.1091/mbc.E12-08-0628
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 低分子量Gタンパク質DiRas2のSmgGDSによる動態調節機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 江上 幸子、荻田 佳孝、紺谷 圏二、堅田 利明
  • 学会等名: 第13回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2014
  • 発表場所: 富山国際会議場（富山県富山市）
  • 年月日: 2014-09-21
• [学会発表] リソソームへの物質輸送に介在する低分子量Gタンパク質ARL8 (2013)
  • 著者名/発表者名: 紺谷圏二
  • 学会等名: 細胞内ロジスティクス シンポジウム
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場（兵庫県淡路市）
  • 年月日: 2013-09-18
  • 招待講演
• [学会発表] 低分子量Gタンパク質Di-Ras2とSmgGDSの相互作用に関する生化学的解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 荻田佳孝、江上幸子、紺谷圏二、堅田利明
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2013-09-12
• [学会発表] ARL8 mediates phagolysosome formation for apoptotic cell clearance in C. elegans (2013)
  • 著者名/発表者名: Kontani K, Sasaki A, Hashimoto K, Gengyo-Ando K, Mitani S, Katada T.
  • 学会等名: FASEB Summer Research Conferences: ARF and Rab family G Proteins. Oral Presentation
  • 発表場所: Snowmass（アメリカ）
  • 年月日: 2013-07-31
• [学会発表] リソソームへの物質輸送に介在する低分子量Gタンパク質ARL8 (2013)
  • 著者名/発表者名: 紺谷圏二、佐々木文佳、堅田利明
  • 学会等名: 第8回トランスポーター研究会
  • 発表場所: 熊本大学（熊本県熊本市）
  • 年月日: 2013-06-16
  • 招待講演
• [備考] 東京大学大学院 薬学系研究科 生理化学教室
  • URL: http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~seiri/