細胞膜・分泌タンパク質のゴルジ体非依存的輸送経路の解析

细胞膜/分泌蛋白的高尔基独立转运途径分析

基本信息

批准号：
15659012
负责人：
鈴木利治
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

I型膜タンパク質は、アミノ末端側に20数個の疎水性アミノ酸に富むシグナルペプチド配列を持ち、生合成途中からこの配列を用いて小胞体に入り、続いてゴルジ体を経て小胞輸送により細胞膜に輸送される。研究代表者はアルツハイマー病の原因遺伝子であるI型膜タンパク質APPの細胞内代謝経路を解析した結果、APPの細胞内輸送には細胞質ドメインが重要であり、細胞質ドメインと相互作用するタンパク質を単離したところX11L, JIP, FE65など複数のタンパク質を得た。これらがAPPの輸送にどのように関係しているのか細胞に発現させて解析したところ、JIPはさらキネシンモーター分子と結合することが明らかになり、キネシンはJIPを介してAPPに結合し、ゴルジ体以降の小胞輸送を微小管依存的に行っていることを生化学的解析および全反射顕微鏡を用いた観察から明らかにした。一方X11Lを発現した細胞では、APPの局在がゴルジマーカータンパク質の局在とは異なる細胞質局在を示した。実験に用いた細胞は非神経細胞であり、X11Lは神経アダプター分子であることから、非神経細胞でも発現しているX11L2を用いて同様な解析を行ったところX11と同じ結果を得た。X11Lを発現した細胞ではJIP/KLCとは異なる経路でゴルジ体を介さずにAPPを細胞膜まで輸送した。X11LはPTBドメインを介してAPPと直接結合するので、X11Lが結合するAPPファミリー分子およびX11Lが結合しない他の膜タンパク質を用いて同様な解析を試みており、ゴルジ体非依存的輸送経路の普遍性を実証すべくデータを蓄積中である。

I型膜蛋白具有富含20多个疏水性氨基酸的信号肽序列在氨基末端，并在生物合成过程中使用该序列进入内质网，然后通过囊泡运输通过Golgi体传输到细胞膜。研究人员分析了I型膜蛋白APP的细胞内代谢途径，即阿尔茨海默氏病的致命基因，发现细胞质结构域对于APP的细胞内转运非常重要，当蛋白质与细胞质结构蛋白相互作用时，分离了几个蛋白质，例如，X11L，j11l，j11l，jip和fe65。当我们表达并分析它们与App运输的关系时，我们发现JIP与动力蛋白运动分子结合，并且驱动蛋白通过JIP与APP结合，从而导致囊泡从高尔基体到高尔基体的微管依赖性转运。使用总反射显微镜的生化分析和观察显示。另一方面，在表达X11L的细胞中，APP的定位显示出与高尔基体标记蛋白不同的细胞质定位。实验中使用的细胞是非神经元细胞，X11L是一种神经衔接子分子，因此使用X11L2进行了类似的分析，X11L2在非神经元细胞中也表达，并且获得了与X11相同的结果。在表达X11L的细胞中，APP通过与JIP/KLC不同的途径将无高尔基体的无高尔基体传输到细胞膜上。由于X11L通过PTB结构域直接与APP结合，因此使用X11L结合的APP家族分子和其他X11L不结合的膜蛋白进行了类似的分析，并且目前正在积累数据以证明Golgi-Intiplant依赖性运输途径的普遍性。