低分子量G蛋白質Rab5が制御する小胞輸送の分子的解明と分子シャベロンの関係

細胞内小器官間での高分子の輸送は小胞輸送によりなされるが、それは、まず、輸送小胞が形成され、それが標的膜に結合し、融合することで輸送が完了する。近年、その分子機構が明らかになりつつあるが、その必須制御因子のひとつとしてRasファミリーの低分子量GTP結合蛋白質であるRab蛋白質が注目されている。われわれは、本研究において、エンドサイトーシス経路の膜融合に必須な制御因子Rab5の機能の分子的解明を進めた。すでに我々はRab5オーバーレイ法にてウシ脳細胞質に数個のRab5結合蛋白質を確認していたが、本年度はそのひとつであるp60を同定・解析した。p60は、酵母のエンドサイトーシス必須制御因子Vps9のホモログであった。そしてp60はRab5に対するGDP/GTP交換促進因子(GEF)であり、Rab5の標的因子Rabaptin5と複合体を形成して存在し、エンドソーム同志の膜結合の必須因子として機能することを初めて見い出し、p60をRabex5(Rabaptin5 associated exchange factor)と名付けた。GEFと標的因子が複合体を形成して機能することはRasスーパーファミリーの分野で初めての知見であり、それによって膜が結合・融合する領域でRab5がクラスターを形成するというモデルを提唱した。現在、それは我々を含め世界の研究室で検証されている。また我々は別のRab5結合蛋白質p50の精製を終え、部分アミノ酸配列を決定中である。さらに、共同研究で我々はアポトーシス時のエンドソーム膜融合の停止の原因がRab5の標的因子Rabaptin5の特異的分解による可能性を示した。

細胞内小器官間での高分子の輸送は小胞輸送によりなされるが、それは、まず、輸送小胞が形成され、それが標的膜に結合し、融合することで輸送が完了する。近年、その分子機構が明らかになりつつあるが、その必須制御因子のひとつとしてRasファミリーの低分子量GTP結合蛋白質であるRab蛋白質が注目されている。われわれは、本研究において、エンドサイトーシス経路の膜融合に必須な制御因子Rab5の機能の分子的解明を進めた。すでに我々はRab5オーバーレイ法にてウシ脳細胞質に数個のRab5結合蛋白質を確認していたが、本年度はそのひとつであるp60を同定・解析した。p60は、酵母のエンドサイトーシス必須制御因子Vps9のホモログであった。そしてp60はRab5に対するGDP/GTP交換促進因子(GEF)であり、Rab5の標的因子Rabaptin5と複合体を形成して存在し、エンドソーム同志の膜結合の必須因子として機能することを初めて見い出し、p60をRabex5(Rabaptin5 associated exchange factor)と名付けた。GEFと標的因子が複合体を形成して機能することはRasスーパーファミリーの分野で初めての知見であり、それによって膜が結合・融合する領域でRab5がクラスターを形成するというモデルを提唱した。現在、それは我々を含め世界の研究室で検証されている。また我々は別のRab5結合蛋白質p50の精製を終え、部分アミノ酸配列を決定中である。さらに、共同研究で我々はアポトーシス時のエンドソーム膜融合の停止の原因がRab5の標的因子Rabaptin5の特異的分解による可能性を示した。