細胞膜・分泌タンパク質のゴルジ体非依存的輸送経路の解析

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I型膜タンパク質は、アミノ末端側に20数個の疎水性アミノ酸に富むシグナルペプチド配列を持ち、生合成途中からこの配列を用いて小胞体に入り、続いてゴルジ体を経て小胞輸送により細胞膜に輸送される。研究代表者はアルツハイマー病の原因遺伝子であるI型膜タンパク質APPの細胞内代謝経路を解析した結果、APPの細胞内輸送には細胞質ドメインが重要であり、細胞質ドメインと相互作用するタンパク質を単離したところX11L, JIP, FE65など複数のタンパク質を得た。これらがAPPの輸送にどのように関係しているのか細胞に発現させて解析したところ、JIPはさらキネシンモーター分子と結合することが明らかになり、キネシンはJIPを介してAPPに結合し、ゴルジ体以降の小胞輸送を微小管依存的に行っていることを生化学的解析および全反射顕微鏡を用いた観察から明らかにした。一方X11Lを発現した細胞では、APPの局在がゴルジマーカータンパク質の局在とは異なる細胞質局在を示した。実験に用いた細胞は非神経細胞であり、X11Lは神経アダプター分子であることから、非神経細胞でも発現しているX11L2を用いて同様な解析を行ったところX11と同じ結果を得た。X11Lを発現した細胞ではJIP/KLCとは異なる経路でゴルジ体を介さずにAPPを細胞膜まで輸送した。X11LはPTBドメインを介してAPPと直接結合するので、X11Lが結合するAPPファミリー分子およびX11Lが結合しない他の膜タンパク質を用いて同様な解析を試みており、ゴルジ体非依存的輸送経路の普遍性を実証すべくデータを蓄積中である。