研究課題
エンドサイトーシスは細胞膜受容体、チャネル、トランスポーターなどの膜貫通型蛋白質の機能制御と品質管理、細胞外環境からの栄養物質の取り込み、神経伝達物質やホルモンの分泌に伴う細胞内膜小胞の補充など、多彩な生理現象に関与する。また、ウイルスやバクテリアなどの感染現象は、これらの病原体が宿主細胞に備わるエンドサイトーシス機構を巧妙にハイジャックする過程に他ならない。本研究の目的は、細胞増殖、免疫機構、細胞極性の形成など多様な生命現象において重要な役割を担うエンドサイトーシスの制御機構を分子レベルで明らかにすることである。この過程において最も重要かつ未解明の課題は、細胞膜を細胞質側に引き込み、湾曲させ、引き伸ばし、縊り取る、という非常にダイナミックな生体膜の変形機構の実体である。近年、このミッシングリンクを結ぶ因子として「生体膜の変形活性」を有する蛋白質群が見出され、エンドサイトーシスにおける重要性が多くの注目を集めている。本研究では、我々が近年見出した新規生体膜結合モジュール「SYLFドメイン」を有するタンパク質SH3YL1に着目して、エンドサイトーシスにおける細胞膜の形態変化を誘導するメカニズムを明らかにする。今年度は、SH3YL1とイノシトールリン脂質との結合に関与するSYLFドメインの構造機能相関に関する新たなデータを取得することが出来た。すなわち、SYLFドメイン内に保存された正電荷アミノ酸をアラニン残基に置換すると、人工膜リポソームへの結合が著しく減弱することが観察された。また、in vitroアッセイ系によるリポソーム動態観察法により、SH3YL1は小胞同士をつなぎとめる活性を持つことを示唆するデータが得られた。細胞レベルでのノックダウン実験においても、SH3YL1がエンドソームどうしの凝集に関与する可能性を示唆する結果が得られた。
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