細胞膜ラフトシグナリングを変換するＧＰＣＲ機構の解明：１分子追跡法による研究

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本研究では、GPIアンカー型受容体(GPI-AR)のシグナリング過程を1分子レベルで解明することを目標とした。前年度までの研究により、膜貫通ドメインをもたないGPI-ARのシグナルは、GPCR様タンパク質とインテグリンによって細胞外から細胞内に伝えられているということが明らかとなった。本年度はこれをさらに発展させ、アクチン膜骨格とシグナリングの関連について解析を進めた。その結果、Focal Adhesion Kinase (FAK)とTalinがGPI-ARとよく共局在すること、さらにその共局在の間、GPI-ARは拡散せずに一時的な停留をしていることが明らかとなった。この結果から、FAKとTalinはGPI-ARをアクチン膜骨格に一時的に繋ぎ止める分子ある事が強く示唆された。今までの我々の研究室での結果から、GPI-ARのシグナルが一時停留が起きている瞬間のみに細胞外から細胞内に伝達されることが明らかになっている。すなわち、FAKとTalinこそがアクチン膜骨格上でGPI-ARのシグナルを伝えるプラットフォームを形成しており、GPI-ARがそこに一時的に結合する事によりシグナルが伝達されるというモデルが確立できた。今までラフトやアクチン膜骨格を介したシグナル伝達はさかんに研究されてきたが、不明な部分が多く残っていた。本研究の結果によって、それらの機能を担っている分子やそのダイナミクスが1分子レベルで解明された。これらの結果はGPI-ARの系に限らず、シグナル研究の様々な部分に大きなインパクトを与えるものと考えられる。