初期エンドソームのダイナミクスとシグナル伝達制御

2012 年度 実績報告書

• 研究領域: 細胞内ロジスティクス：病態の理解に向けた細胞内物流システムの融合研究
• 研究課題/領域番号: 23113721
• 研究機関: 東京女子医科大学
• 研究代表者: 田邊 賢司 東京女子医科大学, 医学部, テニュアトラック准教授 (80423341)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: エンドソーム / シグナル伝達 / 細胞骨格 / 細胞内膜輸送

研究概要

初期エンドソームは細胞が外部から取り込んだ物質の選別を行う細胞内小器官であり、その動態によって膜受容体からのシグナル伝達が制御されることがわかってきた。初期エンドソームの異常は多くの疾患に関与していることから、その分子機構の理解が急務である。本研究では初期エンドソームにおける選別を担う分子の同定とその機構解明に取り組んだ。その結果、脂質の形態形成を担うダイナミン、細胞骨格アクチンやその関連分子であるコルタクチンといった一連の分子を同定した（Mesaki et al., 2011, Ohashi et al., 2011, Tanabe et al., 2011）。これら細胞内輸送の制御に関わるタンパク質の局在化には、一般的にリン脂質が重要な役割を果たしていると考えられている。そこで我々は初期エンドソームにおける選別輸送を担うリン脂質の同定に取り組んだ。阻害剤や遺伝子発現抑制による輸送解析の結果、PI(4)Pとその産生を担うPI4キナーゼが初期エンドソームに局在し、その発現が初期エンドソームでの輸送に必要であることを見出した。PI(4)Pはゴルジ体に豊富に存在することが知られているが、初期エンドソームにはゴルジ体とは異なるPI4キナーゼのアイソフォームが使われており、それぞれに異なる制御機構が存在すると考えられる。本研究成果は、脂質リン酸化と細胞内膜輸送の新たな制御機構を解明する重要な一歩になると期待される。本年度は、リン脂質とその結合タンパク質がどのように輸送を制御しているのか、詳細な分子機構について解析を進めている。

現在までの達成度 (区分)

理由

25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

25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] SMAP2 Regulates Retrograde Transport from Recycling Endosomes to the Golgi. (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsudaira T., Uchida Y., Tanabe K., Kon S., Watanabe T., Taguchi T. and Arai H.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8 ページ: e69145
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0069145
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Arf GAP SMAP2 is necessary for organized vesicle budding from the trans-Golgi network and subsequent acrosome formation in spermiogenesis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Funaki T, Kon S, Tanabe K, Natsume W, Sato S, Shimizu T, Yoshida N, Wong WF, Ogura A, Ogawa T, Inoue K, Ogonuki N, Miki H, Mochida K, Endoh K, Yomogida K, Fukumoto M, Horai R, Iwakura Y, Ito C, Toshimori K, Watanabe T, Satake M.
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 巻: 24 ページ: 2633-44
  • DOI: 10.1091/mbc.E13-05-0234
  • 査読あり