ゴルジ体を経由しないノンクラシカル膜タンパク質輸送経路の解析

不经过高尔基体的非经典膜蛋白转运途径分析

基本信息

批准号：
16044201
负责人：
鈴木利治
金额：
$ 3.39万
依托单位：
Hokkaido 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：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

神経細胞で発現するタンパク質の細胞内輸送過程を(1)ERからゴルジ体までと(2)ゴルジ体以降の軸索順行輸送過程に分けて解析を行った。X11Lは細胞質タンパク質であるが、ゴルジ体等の膜分画に多く回収され、X11Lに結合する膜タンパク質の輸送を制御する予備的知見を得ている。X11L結合性膜タンパク質の例としてAPPの輸送を解析した。その結果、X11L発現下ではAPPはゴルジ体を通過しないで細胞膜へ輸送される結果を得た(これをノンクラシカル経路と名付けた)。この分子機構を解明する目的で、X11Lと結合するARFを細胞に共発現しAPP輸送を調べたが、ARFはX11Lとは独立に機能することが判明した。また、ファミリー分子X11およびX11L2も同様の機能を示すことが判明した。実験に用いた培養細胞では、主にX11L2が発現しているためRNAi法を用いてX11L2の発現をノックダウンしたところ、ノンクラシカル経路による輸送は遮断された。一方、神経細胞内では、APPはX11Lを介して新規膜タンパク質Alcadeinと三量体を形成し(Araki et al.,J.Biol.Chem.[2003]278,49448)、X11Lの解離により2つのタンパク質は協調的な代謝を受けている(Araki et al.,J.Biol.Chem.[2004]279,24343)。そこで上記(2)に関連する解析として、Alcadeinの輸送を解析したところ、APPとAlcadeinは独立した小胞で異なる速度で輸送される事を全反射顕微鏡を用いた解析から解明した。APPはJIP1bを介してKLCに結合し、Alcadeinは直接KLCに結合し小胞輸送を受ける。ノンクラシカル経路で運ばれたAPPもX11LからJIP1bに受け渡されるのかどうかなど詳細な分子機構を解析中である。

通过将其分为（1）ER到高尔基体和（2）高尔基体后的高尔基体轴突向前传输过程来分析在神经元中表达的蛋白质的细胞内转运过程。 X11L是一种细胞质蛋白，但在大量的膜分数（例如高尔基体）中收集，并获得了初步知识以控制与X11L结合的膜蛋白的转运。分析了APP的运输为X11L结合膜蛋白的一个例子。结果，在X11L表达下，将APP传输到细胞膜中，而无需通过高尔基体（称为非古典途径）。为了阐明这种分子机制，我们共同表达了在细胞中结合X11L并研究App Transpers的ARF，并发现ARF独立于X11L的功能。还发现家族分子X11和X11L2具有相似的功能。在实验中使用的培养细胞中，主要表达X11L2，因此，当使用RNAi方法将X11L2表达击倒时，通过非经典途径传输。另一方面，在神经元中，APP与新型的膜蛋白alcadein形成三聚体（Araki等人，J。Biol。Chem。[2003] 278,49448），并且两个蛋白质具有共同代谢的代谢，X11L解离引起的代谢（Araki等人，J。Biol。，J。Biol。因此，作为与上述（2）相关的分析，当我们分析藻苷的运输时，我们揭示了App和Alcadein通过使用总反射显微镜通过分析以不同的速率以不同的速率运输。 APP通过JIP1B与KLC结合，Alcadein直接与KLC结合并进行囊泡转运。目前正在分析详细的分子机制，例如非经典路线携带的应用程序是否也将从X11L转移到JIP1B。