極性輸送の分子機構

极性运输的分子机制

基本信息

批准号：
18050045
负责人：
後藤聡
金额：
$ 4.22万
依托单位：
Mitsubishi Kagaku Institute of Life Sciences
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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

発生の過程で組織がダイナミックな形態形成運動を行う場合,それに伴って様々な膜蛋白質の局在もダイナミックに変化する。しかし,そのような膜蛋白質の移動を制御するメカニズムはよくわかっていない。私達は,様々な膜蛋白質がダイナミックに輸送されるショウジョウバエの翅形成過程に着目し,その分子メカニズムを解析している。特に,apical側の接着構造の形成に関わるE-cadherinやplanar cell polarityの形成に関わるFlamingo,そして,basal側の接着構造の形成に関わるIntegrinに着目し,様々な小胞輸送関連分子をスクリーニングしたところ,PI3Kinase classIIIと,それによって生成されるPI(3)Pに結合するFYVEdomainを持つ遺伝子が同定された。まず,PI3KinaseのノックダウンでE-cadherin,Flamingo,Integrinの局在を調べたところ,細胞内に異常な蓄積が観察された。ところが,FYVEdomainをもつRbsn-5のノックダウンでは,Integrinの局在に異常は観察できたが,E-cadherinとFlamingoの局在には異常は観察できなかった。この結果は,PI3Kinaseは膜蛋白質一般の輸送に関与しているが,その下流のFYVEdomainをもつ遺伝子において,輸送の選択性が制御されていることを示唆している。さらに,Rbsn-5の機能を解析するために,細胞内の輸送コンパートメントについて調べたところ,興味深いことに,Rbsn-5が局在するbasal側のエンドソームはapical側のエンドソームと比較して著しく大きいことがわかった。また,そのbasal側のエンドソームの形成にRbsn-5が必要であることもわかった。以上の結果より,極性細胞において,apical側とbasal側ではエンドソームが異なることによって,違う制御が可能になっており,それに関わる分子のひとつがRbsn-5であることがわかった。

当组织在发育过程中经历动态形态发生运动时，各种膜蛋白的定位也会动态变化。然而，控制此类膜蛋白运动的机制尚不清楚。我们关注果蝇翅膀形成过程中各种膜蛋白动态运输的过程，并分析其分子机制。特别是，我们筛选了与囊泡运输相关的各种分子，重点关注参与顶端粘附结构形成的E-cadherin、参与平面细胞极性形成的Flamingo以及参与细胞平面极性形成的Integrin。然而，鉴定出具有 FYVE 结构域的基因，该基因与 PI3 激酶 III 类及其产生的 PI(3)P 结合。首先，当我们通过敲低 PI3 激酶来研究 E-钙粘蛋白、Flamingo 和整合素的定位时，我们观察到细胞内的异常积累。然而，当具有FYVE结构域的Rbsn-5被敲除时，在整合素的定位中观察到异常，但在E-钙粘蛋白和火烈鸟的定位中没有观察到异常。这一结果表明PI3激酶总体上参与膜蛋白的转运，但转运的选择性是由下游FYVE结构域基因控制的。此外，为了分析Rbsn-5的功能，我们研究了细胞内运输室，有趣的是，Rbsn-5所在的基底侧的内体明显大于顶端侧的内体。我明白。我们还发现 Rbsn-5 是基础内体形成所必需的。上述结果表明，在极化细胞中，顶端和基底侧的不同内体具有不同的调节作用，其中涉及的分子之一是Rbsn-5。