リサイクリングエンドソームからリソソームへの新規分解経路の同定とその機能解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24657125
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 福田 光則 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (50311361)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: リサイクリングエンドソーム / リソソーム / 蛋白質分解 / トランスフェリン受容体 / アミノ酸トランスポーター / Rab / 低分子量G蛋白質 / 膜輸送

研究概要

低分子量G蛋白質Rab12はリサイクリングエンドソームからリソソームへの新規輸送経路に関与することが示唆されているが、その生理学的意義は明らかではなかった。本研究課題では、Rab12依存的に分解されるリサイクル分子として、アミノ酸トランスポーターPAT4を同定することに成功した。PAT4は細胞外からのアミノ酸流入に関与するため、Rab12の機能不全により細胞膜上のPAT4量が増大すると、それに伴い細胞内アミノ酸量が増加し、mTORC1の活性化とオートファジーの抑制が引き起こされる。すなわち、Rab12は細胞膜上のPAT4量を適切に保つことにより細胞の異常増殖を抑える機能を持つことが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Methods of analysis of the membrane trafficking pathway from recycling endosomes to lysosomes (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsui, T. & Fukuda, M.
  • 雑誌名: Methods Enzymol 巻: 534 ページ: 195-206
  • DOI: 10.1016/B978-0-12-397926-1.00011-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Slp2-a controls renal epithelial cell size through regulation of Rap–ezrin signaling independently of Rab27 (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasuda, T. & Fukuda, M.
  • 雑誌名: J. Cell Sci 巻: 127 ページ: 557-570
  • DOI: 10.1242/jcs.134056
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rab27 effectors, pleiotropic regulators in secretory pathways (2013)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, M.
  • 雑誌名: Traffic 巻: 14 ページ: 949-963
  • DOI: 10.1111/tra.12083
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rab12 regulates mTORC1 activity and autophagy through controlling the degradation of amino-acid transporter PAT4 (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsui, T. & Fukuda, M.
  • 雑誌名: EMBO Rep 巻: 14 ページ: 450-457
  • DOI: 10.1038/embor.2013.32
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Rab interacting lysosomal protein (RILP) homology domain functions as a novel effector domain for small GTPase Rab36 : Rab36 regulates retrograde melanosome transport in melanocytes (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsui, T., Ohbayashi, N. & Fukuda, M.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 287 ページ: 28619-28631
  • DOI: 10.1074/jbc.M112.370544
  • 査読あり
• [雑誌論文] トランスフェリン受容体の恒常的分解を制御する低分子量GTPase Rab12 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松井貴英、福田光則
  • 雑誌名: 生体の科学 巻: 63(5) ページ: 512-513
  • URL: http://www.igaku-shoin.co.jp/journalDetail.do?journal=34660
• [学会発表] アミノ酸トランスポーターの分解を介した新規栄養シグナルとオートファジーの制御機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松井貴英、福田光則
  • 学会等名: 第119回日本解剖学会総会・全国学術集会シンポジウム「オルガネラの恒常性維持機構〜疾患を見据えた細胞生物学的アプローチ〜」
  • 発表場所: 栃木
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] Rab12はアミノ酸トランスポーターPAT4の分解制御を介してmTORC1とオートファジーを制御する (2013)
  • 著者名/発表者名: 松井貴英、福田光則
  • 学会等名: 第7回オートファジー研究会
  • 発表場所: 掛川
  • 年月日: 2013-12-19
• [学会発表] Dennd3はRab12の活性化を介してmTORC1活性及びオートファジーを調節する (2013)
  • 著者名/発表者名: 野口憲太、松井貴英、福田光則
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2013-12-03
• [学会発表] 低分子量GTPase Rab12によるリサイクリングエンドソームからリソソームへの新規分解経路の制御機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福田光則
  • 学会等名: 第65回日本細胞生物学会大会シンポジウム「タンパク質分解システムによる細胞制御」
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2013-06-21
• [学会発表] Rab12はアミノ酸トランスポーターPAT4の分解制御を介してmTORC1とオートファジーを制御する (2013)
  • 著者名/発表者名: 松井貴英、福田光則
  • 学会等名: 第65回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2013-06-20
• [学会発表] Rab36はRILPとの結合を介してメラノソームの逆行性微小管輸送を制御する (2012)
  • 著者名/発表者名: 松井貴英、大林典彦、福田光則
  • 学会等名: 第4回新学術領域研究「細胞内ロジスティクス」班会議
  • 発表場所: 秋保
  • 年月日: 20120613-14
• [学会発表] 低分子量GTPase Rabが司る多彩な生命現象～メラニン輸送、神経細胞の極性輸送からオートファジーまで～ (2012)
  • 著者名/発表者名: 福田光則
  • 学会等名: 理化学研究所・細胞システムコロキウム
  • 発表場所: 埼玉
  • 年月日: 2012-12-07
• [学会発表] Small GTPase Rab12 regulates constitutive degradation of transferrin receptor (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahide Matsui & Mitsunori Fukuda
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Asia Conference"Small GTPase different scales : proteins, membranes, cells"
  • 発表場所: Suzhou, China
  • 年月日: 2012-09-25
• [備考] 東北大学・生命科学研究科・膜輸送機構解析分野・ホームページ
  • URL: http://www.lifesci.tohoku.ac.jp/teacher/t_fukuda/