カルシウムセンサータンパク質Doc2による小胞輸送制御機構の解析

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Doc2.はCa^<2+>およびリン脂質結合領域(C2領域)を2つ有するタンパク質である。Doc2アイソフォームのうち、Doc2αは脳特異的に発現しており、シナプス小胞の開口放出に必須なタンパク質Munc13-1と結合し、神経興奮を感知し分泌を制御するCa^<2+>センサーとして働くことが知られている。一方、脳を含む様々な組織で発現しているDoc2βの機能は知られていない。しかし、Doc2αとのアナロジーから、Doc2βも神経細胞以外で分泌経路、とりわけ調節性分泌において働いている可能性がある。本研究では、抗原刺激によりヒスタミン等の生理活性物質を放出するマスト細胞に着目しDoc2の関与を検討した。意外にも、ラット由来マスト細胞株RBL-2H3およびマウス骨髄由来マスト細胞では、Doc2βではなくDoc2αが発現していた。このDoc2αの発現を抑制すると、あるいはDoc2αの欠失変異体を発現させるとRBL-2H3細胞の調節性分泌は阻害された。また、Doc2α欠損マウスの骨髄由来マスト細胞の調節性分泌は著しく低下していた。近年、血小板・細胞障害性T細胞・マスト細胞に発現しMunc13-1と相同性を有するタンパク質Munc13-4が、これらの細胞における調節性分泌に働くことが明らかになった。このMunc13-4とDoc2αとの関係をRBL-2H3細胞で検討し、両者が分泌顆粒に共局在し結合していること、またDoc2α欠失変異体発現による調節性分泌の阻害がMunc13-4の共発現によりレスキューされることを見出した。本研究によって初めて神経細胞以外でのDoc2の関与する小胞輸送経路とその制御メカニズムが明らかにしたこと、更に、これがマスト細胞の調節性分泌に働くCa^<2+>センサーの初めての同定であったことから、当初の研究目的は十分に達成できたと考えられる。