細胞内小胞輸送に関わる新規VHSドメイン蛋白分子群の機能と抗原提示機構

参与细胞内囊泡运输的新型VHS结构域蛋白分子的功能和抗原呈递机制

• 批准号: 03J52071
• 负责人: 小林 秀行
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J52071/
• 关键词: Hrs; STAM1; STAM2; ESCRT; MVB; endosome

STAM1,STAM2,Hrsは、IL-2やGM-CSF刺激によりチロシンリン酸化される分子として我々が同定単離した。STAM1,STAM2,Hrsは、VHSドメイン蛋白質として総称され、酵母Hrs, STAMsホモログ分子であるVps27pやHse1が小胞輸送経路に関わる機能を持つことが報告されたことから、これら分子はいずれも小胞輸送制御関連分子であることが推察されていた。本研究においてSTAM1,STAM2,Hrsがearly endosome上でESCRT複合体を形成し、multivesicular body(MVB)の形成に関与することを明らかにし、これら分子が哺乳類細胞においても小胞輸送経路に関わっていることを示した。さらに、Hrs欠損繊維芽様細胞、およびSTAM1,STAM2ダブル欠損繊維芽様細胞を用いて、細胞内に取り込まれたEGF受容体のmultivesicular bodyでの陥入異常によるdegradation障害を確認した。次に、ESCRT複合体構成分子にはユビキチンが認識ドメインとして認められることから、Hrs, STAMsのユビキチン結合部位ならびにVHSドメインの欠失変異体を作製し機能解析を行った。ユビキチン結合部位を欠失させたSTAM1の発現は、野生型に比べて増加していたことから、STAMsは、ユビキチン結合部位依存性に発現の不安定性が規定されていることが明らかとなった。他方、Hrs欠損繊維芽様細胞においてはSTAMsが速やかに分解されていることが判明した。この原因を同定する目的でHrs欠損繊維芽様細胞にHrs変異体を導入した細胞を作製し、STAMsの機能解析を行った。その結果、STAMsとの結合が必要であるCoiled-Coil領域を欠損したHrs変異体導入細胞において、STAMsの発現が著しく低下していた。STAMsの発現低下は、mRNAレベルではなく蛋白質レベルであった。すなわち、STAMsの蛋白質レベルでの安定性に、Hrsの会合が必要であることが分かった。以上のSTAMsの分解は、プロテアソーム阻害剤であるラクタシスチンによって抑制されたことから、STAMsの分解はユビキチンープロテアソーム系(UPS)において行われ、その制御にHrsが深く関与している可能性が想定された。

我们将stam1，stam2和hrs鉴定为通过IL-2或GM-CSF刺激磷酸化的酪氨酸的分子。 stam1，stam2和hrs共同称为VHS结构域蛋白质，据报道，酵母HRS和Stams同源分子VPS27P和HSE1具有囊泡转运途径的功能，并且推断出这些分子与Vesicle Comprantial Contrancts相关。在这项研究中，我们揭示了stam1，stam2和HRS在早期内体上形成ESCRT复合物，并参与了多体体（MVB）的形成，表明这些分子也参与了哺乳动物细胞中的囊泡转运途径。此外，使用缺乏HRS缺陷的成纤维细胞样细胞以及STAM1和STAM2双重缺陷型成纤维细胞样细胞确认，由于多种EGF受体的起伏异常而引起的降解障碍。接下来，由于泛素在ESCRT复合物组成分子中被公认为是识别域，因此通过生成HRS和StAMS的泛素结合位点的缺失突变体以及VHS结构域来进行功能分析。与野生型相比，删除的泛素结合位点的Stam1的表达增加了，这表明Stams具有泛素结合位点依赖性表达不稳定。另一方面，发现Stam在缺乏HRS的成纤维细胞样细胞中迅速降解。为了确定其原因，产生了细胞，其中将HRS突变体引入了HRS缺陷型成纤维细胞样细胞，并对Stam进行了功能分析。结果，在缺乏盘绕圈区域的HRS突变体转导的细胞中，Stam的表达显着降低，这需要与Stam结合。 STAM的表达降低是在蛋白质水平而不是mRNA水平上。也就是说，发现HRS的稳定性在蛋白质水平上的稳定性是必需的。上述蛋白酶体抑制剂Lactacystin抑制了Stams的上述降解，并假定在泛素 - 蛋白酶体系统（UPS）中进行StAMS的降解，并且HRS可能与HRS非常涉及其调节。