多小胞体(MVB)形成関連タンパク質を中心とした細胞内小胞輸送制御機構の研究

以多囊泡体（MVB）形成相关蛋白为重点的细胞内囊泡运输控制机制研究

基本信息

批准号：
15770083
负责人：
柴田秀樹
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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

Multivesicular body(MVB、多小胞体)は、その内部に多数の小胞を含むオルガネラであり、エンドソーム膜が陥入し内側に小胞が出芽することで形成される。内部小胞への物質選別は、細胞質からの確実な隔離と、リソソーム内腔への輸送に重要な役割を担う。本研究は、MVB形成に関与するアダプタータンパク質Alixとその相互作用因子に着目し、MVB形成の分子基盤を解明することを目的とした。昨年度、Alixの相互作用因子としてCHMP4a、4b、4cを同定し、CHMP 4bのエンドソーム経路で果たす役割を報告したが、本年度は、CHMP4の相互作用因子としてCHMP6に着目した。ヒトCHMPファミリーは8つのタンパク質から成るが、CHMP6は唯一、ミリストイル化のコンセンサス配列をもつ。放射性ラベルしたミリスチン酸を用い、CHMP6が細胞内でミリストイル化されることを示し、ミリストイル化部位の点変異体と野生型の局在を細胞生物学的、生化学的に解析したところ、CHMP6はミリストイル化により効果的に膜移行することが判明した。また、CHMP6はCHMP4に加え、MVB形成で機能するESCRT-II複合体の構成因子EAP20と直接結合した。CHMP6の過剰発現により、トランスフェリン受容体のリサイクリング経路とエンドサイトーシスされたEGFの分解経路の破綻、ユビキチン化タンパク質の蓄積が観察された。これらの結果は、CHMP6がESCRT-IIのアクセプターとして機能し、他のCHMPファミリーを効果的に膜に動員させている可能性を示唆している。また、細胞性粘菌のAlixホモログを遺伝子破壊したところ、低カルシウム濃度およびアルカリ性の環境下で子実体の形成率が顕著に低下した。細胞外環境応答と小胞輸送経路のクロストークが予想され、今後の研究の発展が期待される。

多细胞体（MVB）是其中包含其中许多囊泡的细胞器，当内体膜入侵和囊泡内部萌芽时形成。分解为内部囊泡的材料在与细胞质的固体分离和转运到溶酶体腔中起着重要作用。这项研究的重点是衔接蛋白ALIX，该ALIX参与MVB形成及其相互作用因子，旨在阐明MVB形成的分子基础。去年，CHMP4A，4B和4C被鉴定为ALIX交互作用，并报告了CHMP4在内体途径中的作用，但是今年我们将CHMP6作为CHMP4作为CHMP4相互作用者。人类CHMP家族由八种蛋白质组成，但CHMP6是肉豆蔻酰化的唯一共识序列。使用放射性标记的肉豆蔻酸酯，CHMP6被证明是细胞内细胞内的，细胞在生物学和生化上分析了肉豆蔻酰化位点和野生型的定位，并发现CHMP6可以通过myristoylation有效地易位膜。除了CHMP4外，CHMP6直接与EAP20结合，EAP20是ESCRT-II复合物的组成因子，该因子在MVB形成中起作用。 CHMP6的过表达观察到转移蛋白受体回收途径的破坏和内吞EGF的降解途径以及泛素化蛋白的积累。这些结果表明，CHMP6可以充当ESCRT-II的受体，有效地招募其他CHMP家族到膜。此外，当执行细胞粘液模具的ALIX同源物的基因破坏时，在低钙浓度和碱性环境下，果实体形成的速率显着降低。预计细胞外环境反应与囊泡运输途径之间的串扰预计将来是预期的。