エンドサイトーシスの調節機構に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14380336
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 竹居 孝二 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (40322226)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 浩司 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (80325092) ; 絹田 正裕 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 講師 (40135942)
• Keywords: エンドサイトーシス / 小胞輸送 / 無細胞系 / ライブイメージグ / リポソーム / ダイナミン / アンフィファシジン

Research Abstract

1)Amphiphysin 1によるdynaminGTP アーゼ活性の調節
Amphiphysin 1のノックアウトマウスから精製した脳細胞質は、野生型マウスの脳細胞質に比べ小胞形成が減少することを無細胞再構成系を用いて明かにした。またDynaminによる小胞形成は大型単層のリポゾームにDynaminとGTPを反応させることによってin vitroで再現、定量化出来るが、Amphiphysin 1はこの小胞形成を増加させた。さらに、Amphiphysin 1はDynaminのGTP アーゼ活性を増強させることを明かにした。この効果を表すためには、フォスファチジルセリン、フォスファチジルイノシトール2リン酸などの酸性リン脂質が大型リポゾームとして含まれることが必要であった。またAmphiphysin 1の変異体を用いた解析から、脂質に結合するBAR ドメイン、dynaminに結合するSH3ドメインが必要であることが明らかにされた。以上より、エンドサイトーシス過程におけるDynaminのGTP アーゼ活性の調節と、小胞形成に至る機構に関してモデルを提唱した。
2)膜脂質-タンパクの相互作用の解析
Amphiphysin 1、Dynamin 1と膜脂質の結合をバイオセンサーを用いて解析した。Dynamin 1と膜脂質の結合は、Amphiphysin 1が存在による相乗的な効果は示されず、これらのタンパクは相加的に結合した。このことから、Amphiphysin 1によるDynamin GTP アーゼ活性の上昇には、脂質面の柔軟性が必要であることが示唆された。

Research Products

• [Publications] K.Tomizawa: "Cophosphorylation of amphiphysin I and dynamin I by Cdk5 regulates clathrin-mediated endocytosis of synaptic vesicles"Journal of Cell Biology. 163. 813-824 (2003)
• [Publications] M.Krauss: "ARF6 stimulates clathrin/AP-2 recruitment to synaptic membranes by activating phosphatidylinositol phosphate"Journal of Cell Biology. 162. 113-124 (2003)
• [Publications] 絹田 正裕: "イノシトールリン脂質によるエンドサイトーシスの制御機構"生化学. 75. 1449-1452 (2003)
• [Publications] 竹居 孝二: "蛋白質 核酸 酵素"ダイナミンとエンドサイトーシス(印刷中). (2004)