ヒトNRAMPファミリーにおける多面的表現型を司る分子機構の解明

阐明控制人类 NRAMP 家族多效性表型的分子机制

基本信息

批准号：
12770019
负责人：
田淵光昭
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Yamaguchi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

鉄は、種々の酵素反応の補助因子として働く生命にとって欠くことのできない金属であり、また、それ自身が高い触媒活性を有するため、活性酸素産生など、極めて高い毒性を有する金属でもある。よって、生体内で鉄イオンの代謝制御は、極めて厳密にコントロールされる必要があり、その異常は直接的に疾患へと繋がる。NRAMP2は、哺乳動物においてはじめて同定された鉄輸送体である。これまでNRAMP2は、十二指腸上皮のアピカル膜からの鉄イオンの吸収とトランスフェリン依存的に取り込まれた鉄イオンのエンドソーム内から細胞質への輸送の両方に機能することが明らかになっている。NRAMP2にはNAMP2AとNRAMP2Bというオルタナティブスプライシングによって生じる2つのアイソフォームが知られていた。しかし、これら2つのアイソフォームの細胞内での機能的な違いについては明らかにされていなかった。本研究で私は、非極性細胞においては、NRAMP2Aが後期エンドソーム・リソソームに局在すること、また、NRAMP2Bが細胞表層と初期エンドソームに局在することを明らかにし、これら2つのアイソフォームが細胞内において全く局在が異なることを明らかにした。更に、極性細胞においては、DMT1Aは、アピカル膜と核近傍のエンドソームにそして、NRAMP2Bはアピカル膜とアピカル膜近傍のエンドソームに局在することを明らかにした。また、NRAMP2AとNRAMP2Bとの局在の違いがC末端細胞質ドメインの約20アミノ酸の違いによることを明らかにし、この違いは、NRAMP2BのC末端細胞質ドメインに含まれる-YXLXXという配列に依存することを明らかにした。また、極性細胞におけるNRAMP2のアピカル膜への極性輸送は、その分子内の糖鎖が重要であることを明らかにした。

铁是一种必不可少的金属生命的金属，它是各种酶反应的辅因子，并且由于其本身具有较高的催化活性，因此它也是一种具有极高毒性的金属，例如活性氧的产生。因此，人体铁离子的代谢控制必须受到极严格控制，这种异常会导致疾病。 NRAMP2是在哺乳动物中鉴定出的第一个铁转运蛋白。迄今为止，已显示NRAMP2在十二指肠上皮的顶膜中吸收铁离子和铁离子内的胞质转运，它们以从内体内部到细胞质的内体中以转移蛋白依赖性方式吸收的铁离子发挥作用。 NRAMP2的两种同工型通过替代剪接，NAMP2A和NRAMP2B产生。但是，没有揭示细胞内这两种同工型之间的功能差异。在这项研究中，我透露NRAMP2A位于非极性细胞中的内体溶酶体晚期，并且NRAMP2B位于细胞表面和早期内体，表明这两种同工型是完全不同的细胞内定位。此外，揭示了在极性细胞中，DMT1A位于根尖膜和核附近的内体上，并且NRAMP2B位于顶端膜和顶端膜附近的内体。我们还透露，NRAMP2A和NRAMP2B之间的定位差异是由于C末端细胞质结构域中约20个氨基酸的差异，并且该差异取决于NRAMP2B的C-末端细胞质量结构域包含的序列-YXLXX。此外，揭示了分子内聚糖对于NRAMP2向极细胞中的根尖膜的极性转运很重要。