Regulation of signal response through a novel DKK1 receptor "CKAP4"

通过新型 DKK1 受体“CKAP4”调节信号反应

基本信息

批准号：
20K07311
负责人：
山本英樹
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

私が所属する研究室では主に小胞体(ER)に局在するCKAP4が細胞膜にも局在し、DKK1受容体として機能することを見出したがCKAP4がERに停留する機構や細胞膜へ輸送される機構は不明であった。昨年度まで、S2-CP8細胞においてトランスゴルジ膜画分と細胞膜画分のCKAP4の結合分子として同定したAnnexin A2とCKAP4の細胞膜局在との関連を解析した。その結果、Annexin A2はCKAP4の細胞質領域と結合することにより、CKAP4の細胞膜への輸送を制御すること、その輸送制御にはAnnexin A2のC末端側に存在するリン脂質結合部位が必要であることを明らかにした。本年度はCKAP4のERからゴルジ体への輸送とCKAP4のERへの停留の分子機構を解析した。膵がん細胞株S2-CP8細胞、あるいは肺がん細胞株A549細胞を15℃、2時間処理するとERGICに局在するCKAP4の割合が増加し、10℃、2時間処理するとER exit siteに局在する割合が増加した。COPII依存性ERからゴルジへの輸送を制御するMIA3をノックダウンすると37℃処理においてもCKAP4はERに局在した。一方、COPIを構成するサブユニットのβ-COPをノックダウンすると15℃、2時間処理してもERGICとゴルジ体に局在する割合が37℃処理と変わらず、ERGICに局在するCKAP4の割合が増加しなかった。また、Annexin A2の発現抑制によって、DKK1依存性のAKT活性化が抑制された。したがって、１）ERからCOPIIを介してゴルジ体に輸送されたCKAP4が細胞膜に輸送されることがDKK1-CKAP4-AKTシグナル活性化に必要であること、２）ゴルジ体からCOPIを介してERに輸送され、ERに停留することが示唆された。

在我属于的实验室中，我发现主要定位于内质网（ER）的CKAP4也位于细胞膜上，并用作DKK1受体，但尚不清楚CKAP4如何在ER中保持在ER中以及如何运输到细胞膜中。直到去年，我们分析了膜联蛋白A2和CKAP4之间的关联，后者在S2-CP8细胞中被鉴定为反式高尔基膜馏分中CKAP4的结合分子和细胞膜分数。结果，我们揭示了膜联蛋白A2与CKAP4的细胞质区域结合，从而控制了CKAP4向细胞膜的转运，并且位于附属蛋白A2的C末端A2的磷脂结合位点是控制其转运所需的。今年，我们分析了CKAP4从ER到高尔基体的运输分子机制，以及CKAP4从ER到ER的保留。治疗胰腺癌细胞系S2-CP8细胞或肺癌细胞系A549细胞2小时增加了CKAP4的比例，而在10°C下处理2小时的治疗增加了CKAP4的比例，而CKAP4的比例位于Ergic中。当控制从COPII依赖性ER到Golgi的运输的MIA3被击倒时，CKAP4即使在37°C处理下也将其定位于ER。另一方面，当构成COPI的亚基β-COP被击倒时，即使在15°C下处理2小时后，与Ergic和Golgi局部的比例也与37°C的比例没有差异，而CKAP4的比例却没有增加。此外，抑制膜联蛋白A2表达抑制了DKK1依赖性AKT激活。因此，有人建议1）CKAP4通过COPII从ER到高尔基体进行DKK1-CKAP4-AKT信号激活是必要的，而2）它是通过COPI通过COPI到ER转移到ER并停在ER中的。