2020 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanisms of growth arrest-induced primary cilium formation
| Project/Area Number |
18H02398
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
水野 健作 東北大学, 生命科学研究科, 名誉教授 (70128396)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 繊毛 / 細胞増殖 / 微小管 / 中心体 / ユビキチンリガーゼ / Hedgehog |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
一次繊毛は細胞外からの多様なシグナルを受容し伝達するアンテナとして、細胞の増殖・分化の制御や組織の形成、維持に重要な役割を担っている。本研究では、増殖抑制シグナル依存的な一次繊毛の形成機構を解明することを目的として、主に血清飢餓刺激による母中心小体からのCP110/CEP97複合体の分解・除去機構、およびCP110/CEP97結合タンパク質であり繊毛病の原因遺伝子であるCEP104の機能について解析した。
1）CEP97の分解に関わるユビキチンリガーゼとしてCul3-KCTD10-Rbx1複合体を同定したので、次にこのリガーゼの活性化機構を解明するため、 KCTD10およびCEP97の結合タンパク質のプロテオーム解析を行い、14-3-3を同定した。14-3-3はリン酸化依存的にCEP97, KCTD10と結合すること、優性不活性型14-3-3の過剰発現によってCEP97のKCTD10への結合とユビキチン化が抑制され、血清飢餓依存的なCEP97の母中心小体からの除去と繊毛形成が抑制されることを見出した。以上の結果から、14-3-3はCEP97のKCTD10への結合とユビキチン化を促進し、血清飢餓依存的なCEP97の母中心小体からの除去と繊毛形成に関わることが示唆された。
2）Cep104は一次繊毛の軸糸の伸長に関与するが、繊毛形成の開始には関与しないことを明らかにした。また、CEP104のTOGドメインは微小管重合活性をもち、この活性は繊毛の軸糸の伸長に必要であることを示した。また、Cep104の各ドメインの機能を解析し、N末端のJelly-rollドメインが必要であることを明らかにした。さらに、CEP104は、Smoothenedの繊毛への移行と、GPR161の繊毛からの排出を促進し、Hedgehogシグナルの活性化に関与することを明らかにした。
|
| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
