2017 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of the regulation and cycle of atypical G proteins in intracellular-membrane system
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17H03981
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| Research Institution | Musashino University |
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Principal Investigator |
堅田 利明 武蔵野大学, 薬学研究所, 教授 (10088859)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福山 征光 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 講師 (20422389)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 生化学 / 細胞情報伝達機構 / Ｇタンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．低分子量型DiRasの結合因子であるSmgGDS単体とRhoAとの複合体結晶構造解析が進み、smgGDSはRhoAのスイッチII領域を捕捉してＧドメインを不安定化するという、新規のGEF活性機序をもつことを解明した。
２．ARL8bノックアウトマウスの表現型解析を進め、ARL8b/KOの胚はコントロール胚に比べて体長が小さく、卵黄嚢内胚葉において多数のLAMP1陽性小胞が散見され、それらのLAMP1陽性小胞には母体由来タンパク質（アルブミンやIgG）が蓄積していた。ARL8b/KOの卵黄嚢内胚葉ではリソソーム分解に異常が生じ、胎仔への栄養供給が不全となって、体長縮小などの胚発生異常が生じることを明らかにした。
３．線虫に恒常活性化型のraga-1とragc-1を過剰発現すると、アミノ酸非存在下でも、静止期の神経前駆細胞が活性化することをこれまでに見出している。この知見に基づいて、アミノ酸非存在下で、恒常活性化型raga-1とragc-1の過剰発現を模倣する変異体群を、突然変異誘発剤EMSで処理した個体群よりスクリーニングし、複数系統単離することができた。また、アミノ酸ではなく脂肪酸非存在下でも、恒常活性化型のraga-1とragc-1の過剰発現が神経前駆細胞を活性化する知見を新たに見出し、同様の表現型を示す変異体群も単離することができた。大部分のこれら変異体群に関しては、アウトクロスと全ゲノムシーケンスを既に終了し、各変異体群の責任遺伝子の候補を複数絞り込むことができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題は、以下に示すように、おおむね順調に進展していると考える。
１．低分子量型DiRasの結合因子であるSmgGDSについて、新規のGEF活性機序を見出した。
２．ARL8bノックアウトマウスの卵黄嚢内胚葉では、リソソーム分解に異常が生じ、胎仔への栄養供給が不全となって、体長縮小などの胚発生異常を呈することを明らかにし、哺乳動物個体においてARL8の生理機能の重要性を初めて示した。また、樹状細胞における頑強なI型インターフェロン応答の誘導に、TLR7陽性リソソームがARL8b（およびそのエフェクター）を介して微小管と連結され、TLR7を核近傍からTLR7が細胞周辺に移動する必要があることが示された。
３．線虫の遺伝学を用いたRagの活性調節因子の同定に関しても、Rag恒常活性化体の過剰発現を模倣する変異体群を単離することができ、複数の変異体の全ゲノムシーケンスを終了させ、救助実験で責任遺伝子を同定する段階に入っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
Di-Rasに関わる研究ついては、smgGDS単体とRhoA-smgGDS複合体の結晶構造解析が進んだので、同一分子のsmgGDSがDiRasやRhoAなどの異なる低分子量Ｇタンパク質に対して、別種の作用をもたらす分子基盤についても解析も進める。
ヘテロ二量体型Ragについては、恒常活性化型のraga-1とragc-1の過剰発現を模倣する変異体群の責任遺伝子を全ゲノムシーケンスと救助アッセイを組み合わせた実験型により同定する。その後、それら責任遺伝子群の内で、Ragと同じ組織で機能するものをRagの調節因子と仮定し、物理学的・遺伝学的相互作用の解析を進める予定である。
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[Journal Article] Arl8b is required for lysosomal degradation of maternal proteins in the visceral yolk sac endoderm of mouse embryos.2017
Author(s)
Oka M, Hashimoto K, Yamaguchi Y, Saitoh SI, Sugiura Y, Motoi Y, Honda K, Kikko Y, Ohata S, Suematsu M, Miura M, Miyake K, Katada T, Kontani K.
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Journal Title
J. Cell Sci.
Volume: 130
Pages: 3568-3577
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] TLR7 mediated viral recognition results in focal type I interferon secretion by dendritic cells.2017
Author(s)
Saitoh SI, Abe F, Kanno A, Tanimura N, Mori Saitoh Y, Fukui R, Shibata T, Sato K, Ichinohe T, Hayashi M, Kubota K, Kozuka-Hata H, Oyama M, Kikko Y, Katada T, Kontani K, Miyake K.
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Journal Title
Nat. Commun.
Volume: 8
Pages: 1592
DOI
Peer Reviewed
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