カルシウムセンサータンパク質Doc2による小胞輸送制御機構の解析

钙传感蛋白Doc2对囊泡运输控制机制的分析

基本信息

批准号：
18790204
负责人：
東尾浩典
金额：
$ 2.18万
依托单位：
The University of Tokushima
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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

Doc2.はCa^<2+>およびリン脂質結合領域(C2領域)を2つ有するタンパク質である。Doc2アイソフォームのうち、Doc2αは脳特異的に発現しており、シナプス小胞の開口放出に必須なタンパク質Munc13-1と結合し、神経興奮を感知し分泌を制御するCa^<2+>センサーとして働くことが知られている。一方、脳を含む様々な組織で発現しているDoc2βの機能は知られていない。しかし、Doc2αとのアナロジーから、Doc2βも神経細胞以外で分泌経路、とりわけ調節性分泌において働いている可能性がある。本研究では、抗原刺激によりヒスタミン等の生理活性物質を放出するマスト細胞に着目しDoc2の関与を検討した。意外にも、ラット由来マスト細胞株RBL-2H3およびマウス骨髄由来マスト細胞では、Doc2βではなくDoc2αが発現していた。このDoc2αの発現を抑制すると、あるいはDoc2αの欠失変異体を発現させるとRBL-2H3細胞の調節性分泌は阻害された。また、Doc2α欠損マウスの骨髄由来マスト細胞の調節性分泌は著しく低下していた。近年、血小板・細胞障害性T細胞・マスト細胞に発現しMunc13-1と相同性を有するタンパク質Munc13-4が、これらの細胞における調節性分泌に働くことが明らかになった。このMunc13-4とDoc2αとの関係をRBL-2H3細胞で検討し、両者が分泌顆粒に共局在し結合していること、またDoc2α欠失変異体発現による調節性分泌の阻害がMunc13-4の共発現によりレスキューされることを見出した。本研究によって初めて神経細胞以外でのDoc2の関与する小胞輸送経路とその制御メカニズムが明らかにしたこと、更に、これがマスト細胞の調節性分泌に働くCa^<2+>センサーの初めての同定であったことから、当初の研究目的は十分に達成できたと考えられる。

Doc2是具有两个Ca 2+ 和磷脂结合区(C2区)的蛋白质。在Doc2亚型中，Doc2α在大脑中特异性表达，并与突触小泡胞吐作用必需的蛋白质Munc13-1结合，作为感知神经元兴奋和控制分泌的Ca ^ 2+ 传感器。另一方面，在包括大脑在内的各种组织中表达的Doc2β的功能尚不清楚。然而，通过与 Doc2α 类比，Doc2β 也可能在神经元以外的分泌途径中发挥作用，特别是在调节分泌中。在本研究中，我们关注抗原刺激后释放组胺等生理活性物质的肥大细胞，并研究了Doc2的参与。令人惊讶的是，Doc2α而非Doc2β在大鼠源性肥大细胞系RBL-2H3和小鼠骨髓源性肥大细胞中表达。抑制Doc2α的表达或表达Doc2α的缺失突变体可抑制RBL-2H3细胞的调节分泌。此外，Doc2α缺陷小鼠中骨髓源性肥大细胞的调节分泌显着减少。最近，研究发现Munc13-4蛋白在血小板、细胞毒性T细胞和肥大细胞中表达，与Munc13-1具有同源性，在这些细胞的分泌调节中发挥作用。我们检查了 RBL-2H3 细胞中 Munc13-4 和 Doc2α 之间的关系，发现它们共定位并与分泌颗粒结合，并且 Doc2α 缺失突变体的表达对调节分泌的抑制与 Munc13-4 相关。共同表达该研究首次揭示了Doc2在神经元外的囊泡转运途径及其调节机制，也首次鉴定了在肥大细胞的调节分泌中发挥作用的Ca^2+传感器。认为完全达到了最初的研究目的。