インテグリンのエンドサイトーシス機構の解明

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 24501316
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 梅田 一彰 熊本大学, 生命科学研究部, 講師 (80444876)
• キーワード: インテグリン / エンドサイトーシス

研究概要

本研究は、膜タンパク質であるインテグリンのエンドサイトーシス機構を明らかにすることを目的としている。インテグリンの細胞内領域がユビキチン化されることで、インテグリンがエンドサイトーシスされるという仮説を立て、各種解析を行っている。膜に局在するインテグリンは細胞外では細胞外基質と結合し、細胞内ではタリンやパキシリンを介して主にアクチン系細胞骨格と結合している。このように、インテグリンは主に細胞基質間接着に関与しているが、一方、細胞運動や増殖などにも関与していることが知られている。よって、膜上に局在するインテグリンの量を制御するエンドサイトーシス機構の解明は重要である。それにもかかわらず、詳細は依然として不明である。本研究によって、インテグリンの膜局在量の決定機構が解明され、細胞運動や増殖の制御機構への寄与もより詳細に明らかになることが期待される。
今年度は、インテグリンα5β1をユビキチン化する酵素を、RNAi法を用いて検索した。各種既知のユビキチン化酵素をノックダウンして、インテグリンα5β1のエンドサイトーシス量が減少するか否かを指標に、スクリーニングを行った。HECT型ユビキチン化酵素であるNedd4Lをノックダウンした細胞において、顕著にインテグリンα5β1のエンドサイトーシス量が減少した。そこで、Nedd4Lをノックダウンした時に、インテグリンα5β1のユビキチン化が減少するか否かを、ウェスタンブロッティング法を用いて調べたところ、コントロールと比較して、ユビキチン化量が減少していた。インテグリンα5β1はエンドサイトーシスされる際に、Nedd4Lによりユビキチン化されることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

昨年度は、ユビキチン化されないα5β1の変異体を作製し、インテグリンα5β1のユビキチン化がエンドサイトーシスに必須であることを明らかにした。
本年度は、ユビキチン化酵素の探索をRNAi法を用い行った。Nedd4Lがインテグリンのユビキチン化酵素の候補タンパク質であることを示唆する結果を得た。昨年度と今年度の成果は、本研究の設定目標達成にとっては必要なデータであり、研究はおおむね順調に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

本年度はインテグリンのユビキチン化酵素を同定したことから、今後は、本酵素のノックダウンやドミナントネガティブ変異体がインテグリンのユビキチン化やエンドサイトーシス、さらに細胞運動を抑制するかを調べる。また、インテグリンのユビキチン化酵素がインテグリンと直接あるいは間接的に結合するかどうかを調べる。

次年度の研究費の使用計画

旅費として計上していた10万円を本年度は使用しなかったため。
次年度以降請求する研究費と合わせて、物品費の購入代として、使用予定である。