膜輸送を司る低分子量G蛋白質Rabのエフェクタードメインの統合的解析

Rab（一种控制膜转运的低分子量 G 蛋白）效应结构域的综合分析

• 批准号: 20054001
• 负责人: 福田 光則
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Tohoku 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20054001/
• 关键词: 低分子量G蛋白質; 網羅的解析; 酵母two-hybrid; Rab; Rabエフェクター; コイルドコイル; Rabパネル; 膜輸送; 低分子量G蛋白質; 網羅的解析; 酵母two-hybrid; Rab; Rabエフェクター; コイルドコイル; Rabパネル; 膜輸送

膜輸送を司る低分子量G蛋白質Rabは、Rasスーパーファミリーの中で最大のサブファミリーを形成し、哺乳動物においては60種類以上の異なるアイソフォームが存在する。RabはGTPを結合した活性化型とGDPを結合した不活性化型の二つの状態をとり、活性化型のGTP-Rabがエフェクター(effector)と呼ばれるパートナー分子と特異的に結合することにより膜輸送を促進する。哺乳動物に存在する60種類のRabはそれぞれ特異的なエフェクター分子と結合することにより、それぞれ特異的な膜輸送を促進し、様々な生命現象に関与するものと推察されている。Rabを介する生命現象の分子基盤を解明する第一のステップとしては、特異的なエフェクター分子の同定が最も重要と考えられる。そこで本研究では、当研究室で独自に開発した「Rabの網羅的解析ツール(Rab panel)」を用い、マウスに存在する全てのRabアイソフォームを対象にエフェクター分子の網羅的スクリーニングを行うとともに、同定された分子のRabエフェクタードメインの決定に着手した。具体的には、Rab1〜30の活性化型固定化変異体をbaitに酵母two-hybrid法により、20種類以上の新規Rabエフェクター候補分子の同定に成功した(Mol. Cell. Proteomics(2008)7 : 1031-1042)。得られた候補分子のRab結合ドメインの解析から、多くのものではcoiled-coil領域がRab結合ドメインとして機能するという新たな知見を得ることができた。また、得られた候補分子のRab結合特異性の解析から、RabとRabエフェクターの結合関係は必ずしも1:1ではなく、同定された候補分子の半数以上のものは複数のRabアイソフォームと結合するという意外な事実が明らかになってきた。

Rab是一种控制膜转运的低分子量G蛋白，构成了RAS超家族的最大亚科，哺乳动物中存在60多种不同的同工型。 Rab采用两种状态：一种结合GTP的活化形式和结合GDP的灭活形式，并通过特异性结合称为效应子的伴侣分子来促进膜转运。据估计，哺乳动物中存在的60种类型的Rab与特定的效应分子结合，促进特定的膜转运，并参与各种生命现象。特定效应分子的鉴定被认为是阐明Rab介导的生命现象的分子基础的最重要的第一步。因此，在这项研究中，我们使用了“ RAB广泛的分析工具（RAB面板）”，我们在实验室中独立开发了小鼠中所有RAB同工型的综合筛选效应分子，并开始确定已鉴定分子的Rab效应域。具体而言，我们使用酵母两种杂交法（Mol。Cell。Proteomics（2008）7：1031-1042），使用诱饵激活的固定突变体成功地鉴定了20多个新型候选RAB效应分子。对获得的候选分子的Rab结合结构域的分析给了我们新的发现，在许多情况下，盘绕圈区域的作用是Rab结合域。此外，对获得的候选分子的Rab结合特异性的分析表明，RAB和RAB效应子之间的结合关系不一定是1：1，并且一半以上已鉴定的候选分子与多个RAB同工型结合。