SNARE複合体形成における新規シンタキシン結合蛋白質の機能と作用機構

細胞内小胞輸送は、細胞内小器官の形成や細胞運動、細胞質分裂などの重要な細胞機能に関与しており、Tethering因子、Rab低分子量G蛋白質、SNARE系などの一群の蛋白分子によって時間的・空間的に制御されていると考えられている。この数年、私はSNARE系構成因子の一つであるシンタキシンファミリーに着目して研究を進めており、昨年度は新規シンタキシン結合蛋白質であるtaxilinを発見した。本年度は、まず哺乳細胞においてtaxilinと相同性の高い分子を2つ発見し、taxilinと2つの相同分子をそれぞれα-,β-,γ-taxilinと命名した。Taxilinファミリーは、C末端側部分に酵母のTethering因子であるUso1と相同性の高いコイルド-コイル領域を有していた。次に、蛋白質合成の制御に関わるNAC (nascent polypeptide-associated complex)が新たなα-taxilin結合蛋白質であることを見出した。NACの2つのサブニット、αNAC、βNACは、そのC末端側領域を介してα-taxilinのコイルド-コイル領域に結合した。αNACをCOS-7細胞で強発現させたところ、αNACは細胞質以外に核にも局在した。一方、αNACをα-taxilinと共に強発現させると、αNACの核への局在が抑制された。αNACの核への局在の抑制は、αNACとα-taxilinとの結合に依存していた。さらに、β-およびγ-taxilinにおいても同様の結果が得られた。近年、αNACは、核内にトランスロケートして転写を制御している可能性が示唆されており、taxilinファミリーは、細胞内小胞輸送以外に、αNACを介して転写制御にも関与している可能性がでてきた。このように、本研究計画は予想以上に進展し、当初の計画をほぼ達成することができた。

細胞内小胞輸送は、細胞内小器官の形成や細胞運動、細胞質分裂などの重要な細胞機能に関与しており、Tethering因子、Rab低分子量G蛋白質、SNARE系などの一群の蛋白分子によって時間的・空間的に制御されていると考えられている。この数年、私はSNARE系構成因子の一つであるシンタキシンファミリーに着目して研究を進めており、昨年度は新規シンタキシン結合蛋白質であるtaxilinを発見した。本年度は、まず哺乳細胞においてtaxilinと相同性の高い分子を2つ発見し、taxilinと2つの相同分子をそれぞれα-,β-,γ-taxilinと命名した。Taxilinファミリーは、C末端側部分に酵母のTethering因子であるUso1と相同性の高いコイルド-コイル領域を有していた。次に、蛋白質合成の制御に関わるNAC (nascent polypeptide-associated complex)が新たなα-taxilin結合蛋白質であることを見出した。NACの2つのサブニット、αNAC、βNACは、そのC末端側領域を介してα-taxilinのコイルド-コイル領域に結合した。αNACをCOS-7細胞で強発現させたところ、αNACは細胞質以外に核にも局在した。一方、αNACをα-taxilinと共に強発現させると、αNACの核への局在が抑制された。αNACの核への局在の抑制は、αNACとα-taxilinとの結合に依存していた。さらに、β-およびγ-taxilinにおいても同様の結果が得られた。近年、αNACは、核内にトランスロケートして転写を制御している可能性が示唆されており、taxilinファミリーは、細胞内小胞輸送以外に、αNACを介して転写制御にも関与している可能性がでてきた。このように、本研究計画は予想以上に進展し、当初の計画をほぼ達成することができた。