2014 Fiscal Year Annual Research Report
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26713016
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| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science |
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Principal Investigator |
新崎 恒平 東京薬科大学, 生命科学部, 講師 (70609990)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | レジオネラ / Rabタンパク質 / プロテアソーム / 小胞体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
レジオネラ感染経路に関与するRabタンパク質の同定
H26年度の解析によりRab6がレジオネラを包む小胞（LCV）をERへと誘導しているより直接的な結果を得た。まず、Rab6を発現抑制させた細胞においてLCVがERへと到達する時間に著しい遅延が生じることを見いだし、また、それに伴いRab6の発現抑制がレジオネラの細胞内増殖にも著しい遅延を生じさせることを見いだした。さらに、レジオネラ感染特異的にRab6がER上の膜融合装置であるsyntaxin 18複合体を結合することも明らかにした。これらの結果はRab6はLCVをERへと誘導し、LCVとERの効率的な膜融合を促進していることを示唆している。
LCVのリソソーム融合阻害機能の解明
H26年度の解析によりレジオネラによるRab5のユビキチン化が結果的にRab5のタンパク質量の減少、すわなちRab5のタンパク質分解を促進していることを示唆する結果を得た。一般的にユビキチン化による分解機構にはプロテアソームが寄与していることからレジオネラ感染と同時にプロテアソームの阻害を行なうとRab5の分解が抑制された。このことから、レジオネラはRab5をユビキチン化しプロテアソームを介した経路により分解していることを明らかにした。
レジオネラ感染に関与する小胞体サブドメインの同定
H26年度の解析によりCLIMP-63の発現抑制によりレジオネラの細胞内増殖が顕著に抑制されることを見いだした。CLIMP-63は小胞体の内側にスペースを作り出すスペーサータンパク質として機能することが知られていることから、レジオネラは小胞体での増殖においてCLIMP-63のスペーサー活性を利用していると推測した。そして、スペーサー活性を失ったCLIMP-63を発現している細胞ではレジオネラの増殖が顕著に抑制されることを見いだした。
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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
交付申請書に記載した研究目的と照らし合わせてみて、２６年度の研究はおおむね順調に進展していると判断した。その理由を以下に記載する。
『レジオネラ感染経路に関与するRabタンパク質の同定』のテーマでは、LCV上に集積されるRab6の生理的な意義とレジオネラ感染においてRab6がどのように寄与しているのかを明確にできた。『LCVのリソソーム融合阻害機能の解明』のテーマでは、レジオネラによって引き起こされるRab5のユビキチン化はRab5を分解に導くためのユビキチン化であることを証明し、LCVがリソソームへと輸送されることを遮断する分子メカニズムの理解に繋げられる結果であると考えている。『レジオネラ感染に関与する小胞体サブドメインの同定』のテーマでは、CLIMP-63と呼ばれる宿主の小胞体に存在し、小胞体の内側にスペースを供給する際に重要な役割を果たすタンパク質がレジオネラの増殖に必要であることを見いだした。レジオネラと宿主小胞体との関連には、これまで種々の説が提唱されているが、本結果はレジオネラと小胞体との関連に新しい知見を与える結果であると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
レジオネラ感染経路に関与するRabタンパク質の同定
小胞体へと向かい経路にRab6が関わり、レジオネラはそのRab6の機能を利用して小胞体へと到達している可能性を見いだしたが、近年の研究によりRab6の機能をRab33bが制御している可能性が示唆されている。そこで、Rab33bのレジオネラ感染におけるRab6の機能に与える影響を解析する。
LCVのリソソーム融合阻害機能の解明
レジオネラ感染によってRab5がユビキチン化され最終的に分解されていることを明らかにした。一般的にユビキチン化にはE3ライゲースと呼ばれる酵素が基質にユビキチンを付加させる役割を担っていることから、レジオネラは何らかのE3様のレジオネラタンパク質（レジオネラエフェクター）を介してRab5をユビキチン化していることが想定される。そこで、Rab5のE3ライゲースとして機能するレジオネラエフェクターを同定する。
レジオネラ感染に関与する小胞体サブドメインの同定
レジオネラは最終的には小胞体で増殖するが、いまのところ小胞体のどの部分から侵入し、小胞体のどの部分で増殖するか等、レジオネラと小胞体の関連には不明な点が多く残されている。そこで、レジオネラが小胞体のどの部位から侵入するか、小胞体のどの部位で増殖するのかを種々の小胞体サブドメインマーカータンパク質とレジオネラとの関係を模索することで明らかにする。
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Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Role for the ancient SNARE syntaxin 17 in regulating mitochondrial division.2015
Author(s)
Arasaki, K., Shimizu, H., Mogari, H., Nishida, N., Hirota, N., Furuno, A., Kudo, Y., Baba, M., Baba, N., Cheng, J., Fujimoto, T., Ishihara, N., Ortiz-Sandoval, C., Barlow, L. D., Raturi, A., Dohmae, N., Wakana, Y., Inoue, H., Tani, K., Dacks, J. B., Simmen, T., and Tagaya, M.
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Journal Title
Developmental Cell
Volume: 32
Pages: 304-317
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The machinery at endoplasmic reticulum-plasma membrane contact sites contributes to spatial regulation of multiple Legionella effector proteins.2014
Author(s)
Hubber, A., Arasaki, K., Nakatsu, F., Hardiman, C.,Lambright, D., De Camilli, P., Nagai, H., and Roy, C. R.
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Journal Title
PLoS Pathogens
Volume: 10
Pages: e1004222
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Valosin-containing protein-interacting membrane protein (VIMP) links the endoplasmic reticulum with microtubules in concert with cytoskeleton-linking membrane protein (CLIMP)-63.2014
Author(s)
Noda, C*., Kimura, H*., Arasaki, K*., Matsushita, M., Yamamoto, A., Wakana, Y., Inoue, H., and Tagaya, M.
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Journal Title
Journal of Biologicalchemistery
Volume: 289
Pages: 24304-24313
DOI
Peer Reviewed
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