カルポニン３の生理機能の解明

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24591618
• 研究機関: 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪府立母子保健総合医療センター(研究所)
• 研究代表者: 渋川 幸直 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪府立母子保健総合医療センター(研究所), その他部局等, 研究員 (90393264)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 神経管閉鎖 / 眼瞼閉鎖 / 体腔閉鎖

研究実績の概要

カルポニン３(CNN3)ノックアウトマウスの主な表現型として34％の個体で神経管閉鎖障害(NTD)が認められた。神経管閉鎖過程においてCNN3は神経上皮細胞のアピカル領域に強くリン酸化した状態で局在していることが確認されF-アクチンとの共局在が認められたが、ホモノックアウトマウスではF-アクチンの集積が弱くミオシン軽鎖のアピカル領域への局在が認められずリン酸化レベルも低いことが明らかとなった。
またCNN3と会合する分子としてミオシンIIA(MHCIIA)を同定した。MDCK細胞を用いてその局在を確認したところCNN3の主なリン酸化部位である293番目と296番目のセリン残基のリン酸化に依存して会合している事が分かった。この部位をアラニンに置換した変異体やC末のリン酸化領域を欠損させた変異体ではCNN3だけでなくF-アクチンとの共局在も起こらなかった。神経管閉鎖過程でもMHCIIAはCNN3、F-アクチンと共局在していたがホモノックアウトマウスでは認められなかった。これらの事からCNN3ホモノックアウトマウスのNTDは神経上皮細胞アピカル部の収縮力が低下することが主な原因であると考えられる。
さらにCNN3キナーゼとして同定しているROCK1/2の局在を調べた所ホモノックアウトマウスではアピカル部への局在が抑制されていた。またROCKの局在を制御するShroom3の局在も認められなかった。このことからCNN3は神経上皮アピカル部のアクトミオシンケーブルの安定化をとおしてShroom3-ROCK1/2の局在を制御することで神経管閉鎖過程で必要な収縮力を生み出す事に貢献していると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Chondroitin sulfate proteoglycan tenascin-R regulates glutamate uptake by adult brain astrocytes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Okuda, H., Tatsumi, K., Morita, S., Shibukawa, Y., Korekane, H., Horii-Hayashi, N., Wada, Y., Taniguchi, N., and Wanaka, A.
  • 雑誌名: The Journal of biological chemistry 巻: 289 ページ: 2620-2631
  • DOI: 10.1074/jbc.M113.504787
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Transglutaminase 2-dependent deamidation of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase promotes trophoblastic cell fusion (2014)
  • 著者名/発表者名: Iwai, K., Shibukawa, Y., Yamazaki, N., and Wada, Y.
  • 雑誌名: The Journal of biological chemistry 巻: 289 ページ: 4989-4999
  • DOI: 10.1074/jbc.M113.525568
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] アクチン結合分子カルポニン３の生理的役割の解明． (2014)
  • 著者名/発表者名: 渋川幸直、山崎奈津子、大門江津子、木村-吉田千春、持田京子、松尾勲、和田芳直．
  • 学会等名: 第87回生化学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-10-16
• [学会発表] 質量分析が明らかにしたトロホブラスト細胞融合におけるグリセルアルデヒド３リン酸脱水素酵素の酵素的脱アミドとその機能． (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩井香織、渋川幸直、山崎奈津子、和田芳直．
  • 学会等名: 第62回質量分析総合討論会
  • 発表場所: 吹田
  • 年月日: 2014-09-14
• [備考] 大阪府立母子保健総合医療センター研究所代謝部門
  • URL: http://www.mch.pref.osaka.jp/research/molecular/index.html