蛋白質の選別輸送における低分子量GTP結合蛋白質の機能と作用機構

低分子量 GTP 结合蛋白在选择性蛋白转运中的功能和作用机制

基本信息

批准号：
04259218
负责人：
佐々木卓也
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

低分子量GTP結合蛋白質(G蛋白質)の中でもrabファミリーが細胞内小胞輸送の制御に関与していることが決定的になっている。作年度までに私共は、rabアァミリーに属するrab3A p25が細胞内小胞輸送のなかでも神経伝達物質の放出反応や膵外分泌反応などのregulated secretionの制御に関与していることを明らかにしつつある。そこで本年度は、rab3A p25がに特に多く存在する前シナプスにおいて、rab3A p25の細胞内分布を解析した。rab3A p25は前シナプス膜の電位依存性Ca^<2+>チャネルが局在するアクティブゾーンとその近傍のシナプス小胞膜に濃縮されていた。このシナプス内分布より、rab3A p25はシナプス小胞をアクティブゾーンヘトランスロケートさせる機構に関与していると考えられる。次に、rab3A p25の細胞内小胞輸送における作用機構について解析を行った。rab3A p25にはGDP結合型の不活性型とGTP結合型の活性型が存在し、GTP結合型がその標的蛋白質に作用してその機能を遂行すると考えられる。私共は、GTP結合型のrab3A p25と特異的に結合する標的蛋白質(rabphilin)を見出し、そのcDNAをクローニングして一次構造を決定した。rabphilinは神経組織および副腎髄質に発現していたが、肺や肝などの他の組識ではその存在を検出することができなかった。また、rabphilinはシナプス小胞とシナプス膜との融合を促進して神経伝達物質の放出反応を制御しているシナプトタグミンと類似した構造を有していた。したがって、rab3A p25はrabphilinを介してシナプス小胞をアクティブゾーンへトランスロケーションさせると共に、シナプス小胞とシナプス膜との融合を制御している可能性がある。以上の結果を得たことにより、本年度の研究計画はほぼ達成できたと考えられる。

在低分子量 GTP 结合蛋白（G 蛋白）中，rab 家族已被明确证明参与细胞内囊泡转运的调节。到了当前的种植年份，我们开始发现属于 rab 家族的 rab3A p25 参与控制调节的分泌，例如神经递质释放反应和胰腺外分泌反应以及其他细胞内囊泡运输。因此，今年，我们分析了rab3A p25在突触前的细胞内分布，其中rab3A p25特别丰富。 rab3A p25集中在活性区，其中电压门控Ca 2+ 通道位于突触前膜和附近的突触小泡膜中。这种突触内分布表明 rab3A p25 参与了将突触小泡转移到活性区的机制。接下来，我们分析了rab3A p25对细胞内囊泡运输的作用机制。 rab3A p25有两种类型：无活性的GDP结合形式和活性的GTP结合形式，GTP结合形式被认为作用于其靶蛋白以实现其功能。我们发现了一种与GTP结合的rab3A p25特异性结合的靶蛋白（rabphilin），克隆了它的cDNA，并确定了它的一级结构。尽管rabphilin在神经组织和肾上腺髓质中表达，但在肺和肝等其他组织中未检测到其存在。此外，rabphilin具有与突触结合蛋白类似的结构，可促进突触小泡与突触膜的融合，控制神经递质释放反应。因此，rab3A p25可能通过rabphilin将突触小泡转移到活性区，也可能控制突触小泡与突触膜的融合。综合以上结果，认为今年的研究计划已基本实现。