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低分子量G蛋白質Rab12が制御する新規膜輸送経路の生理学的意義の解明

阐明低分子量 G 蛋白 Rab12 调节的新型膜转运途径的生理意义

基本信息

批准号：
12J07349
负责人：
松井貴英
金额：
$ 1.28万
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：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では当研究室で同定した、低分子量G蛋白質Rab12が制御するリサイクリングエンドソームからリソソームへの新規膜輸送経路の生理的意義の解明を目的にしている。前年度までに私はRab12が上記新規膜輸送経路を介してアミノ酸トランスポーターPAT4の分解を制御しており、それにより細胞内アミノ酸濃度、mTORC1の活性化状態、及びオートファジーの効率を調節していることをすでに明らかにしている。(Matsui and Fukuda EMBO Rep. 2013)しかしRab12がどのようにして新規膜輸送経路を制御するのか、その詳細な分子メカニズムは明らかでなかった。一般的にRabはGEF(活性化因子)とGAP(不活性化因子)によりその活性化状態が制御されている。これまでRab12のGEFやGAPに関する報告はなかったが、最近、In vitroにおいてRab12に対するGEF活性を持つ分子としてDennd3が報告された。しかしDennd3が実際に細胞内においてもRab12-GEFとして機能するかはわかっていなかった。そこで今年度ではRab12の時空間的制御機構を明らかにする目的でDennd3の機能解析を行った。その結果、Dennd3のノックダウンによりRab12ノックダウンと同様にPAT4蛋白質量が増加し、細胞内のアミノ酸量も増加することがわかった。さらにDennd3ノックダウンによるPAT4蛋白質量の増加は、同時にRab12の活性化型変異体の過剰発現により打ち消され、また、Dennd3ノックダウンにより内在性の活性化Rab12量も減少する事が、活性化Rab12結合蛋白質を用いたpull-down法によりわかった。以上の結果から実際に細胞内においてもDennd3がRab12のGEFとして機能していることが明らかとなった。

This study aims to clarify the physiological significance of the new membrane transport pathway for the control of low molecular weight G protein Rab12 in the same laboratory. In the past year, Rab12 has been involved in the regulation of intracellular acid concentration, activation state of mTORC1, and efficiency of PAT4 decomposition. (Matsui and Fukuda EMBO Rep. 2013) Rab12: New membrane transport route control, detailed molecular control The general Rab is the active state of GEF(activating factor) and GAP(deactivating factor). This report is related to Rab12 and GEF GAP. In vitro, Rab12 is related to GEF GAP. Dennd3 is a fully functioning intracellular Rab12-GEF. This year, the control mechanism of Rab12's time and space is clearly stated. The function analysis of Dennd3 is carried out. As a result, the protein content of PAT4 and the intracellular acid content of Dennd3 increased, respectively. In addition, the increase of PAT4 protein content in Dennd3 was accompanied by the decrease of intrinsic active Rab 12 protein content in the activated Rab 12 binding protein by pull-down method. As a result of the above, the cell has a function of Dennd3 and Rab12.