Rabファミリー低分子量G蛋白質による高次機能システムを支える小胞輸送の制御機構

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15390096
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 佐々木 卓也 徳島大学, 医学研究科, 教授 (40241278)
• Keywords: 低分子量G蛋白質 / 小胞輸送 / Rab3A / Rab3 GAP / ノックアウトマウス / 高次神経機能 / タイトジャクンション / 細胞間接着分子

Research Abstract

本研究では、細胞内小胞輸送の特異性・選択性に働く代表的な制御分子Rabファミリー低分子量G蛋白質に注目し、高次機能システムの維持や確立に必要な小胞輸送の制御機構について解析を行った。まず、高次神経機能については、その調節分子のひとつであるRab3Aに注目し、これまでにRab3Aの活性制御蛋白質群のノックアウトマウスの解析を行ってきたが、本研究では新たにRab3 GAPのノックアウトマウスの作製に成功しており、現在、Rab3 GAPの神経機能における役割を個体レベルで解析中である。特に、Rab3 GAPはRab3Aの不活性化に働く蛋白質であることから、ノックアウトマウスでは、おそらくシナプス小胞輸送過程のRab3Aの作用部位でシナプス輸送がロックされていると考えられ、本来なら一過性にしか認められない他のシナプス小胞輸送の制御分子群との結合が捉えられる可能性があり、高次神経機能の鍵となる蛋白質間の結合の解明が期待される。一方、本研究では、組織・器官形成を支える細胞間接着分子の小胞輸送についても解析を行った。本年度は、タイトジャンクション(TJ)に局在するRab13が新たに合成されたTJの接着分子Claudinのゴルジ体〜細胞膜間輸送を特異的に制御することを明らかにした。また、今一つのTJの接着分子であるOccludinは定常的に細胞膜からエンドサイトーシスされ、再び細胞膜へリサイクリングされることを明らかにするとともに、Rab13は、このOccludinのリサイクリングを特異的に制御することも明らかにした。このように、本年度の研究は予想以上に進展し、当初の目的はほぼ達成できた。

Research Products

• [Publications] Mizuno, K.: "Rabring7,a novel Rab7 target protein with a RING finger motif"Mol.Biol.Cell. 14. 3741-3752 (2003)
• [Publications] Yamamoto, Y.: "Distinct roles of Rab3B and Rab13 in the polarized transport of apical, basolateral, and tight junctional membrane proteins to the plasma membrane"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 308. 270-275 (2003)
• [Publications] Nakahara, H.: "Involvement of Cdc42 and Rac small G proteins in invadopodia formation of RPMI7951 cells"Genes Cells. 8. 1019-1027 (2003)
• [Publications] Manabe, S.: "Identification and characterization of Noc2 as a potential Rab3B effector protein in epithelial cells"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 316. 218-225 (2004)