Research


1 細胞増殖因子について
2 EGFファミリーの増殖因子と膜結合型増殖因子
3 HB-EGFについて
4 発生過程や成体におけるHB-EGFの役割
5 膜型から分泌型への転換の重要性
6 膜型から分泌型への転換機構
7 HB-EGFとがん
8 膜型HB-EGFと複合体を形成する分子群の解析
9 CD9およびテトラスパニンファミリー分子の解析
10 線虫を用いたテトラスパニンの遺伝学的解析
11 ジフテリア毒素とジフテリア毒素レセプター
12 HB-EGFを分子標的とした抗癌剤の開発GrowthFactor.htmlEGFfamily.htmlEGFfamily.htmlHB-EGF.htmlHB-EGFinvivo.htmlHB-EGFinvivo.htmlSheddinginvivo.htmlSheddinginvivo.htmlEctodomainShedding.htmlEctodomainShedding.htmlHB-EGFandCancer.htmlHB-EGFcomplex.htmlHB-EGFcomplex.htmlTetraspanins.htmlTetraspanins.htmlDiphtheriaToxin.htmlDiphtheriaToxin.htmlCRM197.htmlCRM197.htmlshapeimage_3_link_0shapeimage_3_link_1shapeimage_3_link_2shapeimage_3_link_3shapeimage_3_link_4shapeimage_3_link_5shapeimage_3_link_6shapeimage_3_link_7shapeimage_3_link_8shapeimage_3_link_9shapeimage_3_link_10shapeimage_3_link_11shapeimage_3_link_12shapeimage_3_link_13shapeimage_3_link_14shapeimage_3_link_15shapeimage_3_link_16shapeimage_3_link_17shapeimage_3_link_18shapeimage_3_link_19shapeimage_3_link_20
  1. 箇条書き項目 10. 線虫を用いたテトラスパニンの遺伝学的解析


 テトラスパニンファミリーは細胞間の情報伝達、細胞膜融合などに深く関係した分子であると考えられていますが、このファミリーの生理的な役割はまだほとんど解っていません。個体レベルでの解析が不足しているのがその理由のひとつです。線虫Caenorhabditis elegansはその単純さと世代時間の短さから個体レベルの解析を行う上で最も優れたモデル生物のひとつです。さらに膨大な数の変異体や遺伝子配列などの重要なデータが世界中の線虫コミュニティで共有されています。


<図10 tsp-15の線虫胚での発現>


 線虫には21種類のテトラスパニン分子が存在します。線虫テトラスパニンの機能を解析するために、 RNAiによる 遺伝子ノックダウンを行った結果、そのうちの一つであるtsp-15を欠損する個体で大きな異常が起こることを見いだしました。RNAiによる tsp-15ノックダウンに加えて、 tsp-15変異体の解析も行い、結果的にtsp-15は線虫の生存に必須の遺伝子で、これを欠損する個体では上皮に著しい異常が起こり、多くの個体で致死となることを明らかにしました。これは、線虫テトラスパニンの機能を解析した初めての仕事であると同時に、テトラスパニンが上皮の形成や維持に重要な働きをしていることを示唆した最初の仕事です。次に、なぜTSP-15が欠損すると上皮の異常が起こるのかを明らかにするために、我々は線虫遺伝学と細胞生物学・生化学的解析を併用することによって、TSP-15がdual oxidase(Duox)による活性酸素種(ROS)の産生システムに必要な因子であることを証明しました。線虫外骨格の主要分子であるコラーゲンはそのチロシン残基が架橋されることで外骨格として必要な強度と柔軟性を発揮しますが、この架橋反応に必須のROSを線虫Duox(BLI-3)が産生しています。遺伝学的解析から、tsp-15変異体はbli-3変異体と同様に、この架橋が十分に行われずに外骨格が脆弱となることが分かりました。また、培養細胞を用いた再構成実験から、Duox(BLI-3)によるROS産生にはTSP-15が必須であり、さらに両者は細胞膜上で複合体を形成することも明らかとなりました。 テトラスパニンの性質の1つとして、他の多くの膜タンパク質や細胞内シグナル分子と複合体を形成していることが挙げられますが、この複合体は生体膜上において、ある特異的な膜ドメインに濃縮されていることが明らかになりつつあります。この膜微小領域はテトラスパニン・エンリッチド・マイクロドメイン(TEM)と呼ばれ、生体膜ドメインとして一般的に知られている”脂質ラフト”とは一部異なる生化学的性質を保有していることが証明されています。TSP-15もTEMの形成に関与することで効率的なROS産生に関わっている可能性が考えられます。また、現時点では 哺乳類におけるTSP-15の機能相同分子は不明ですが、その分子は高等動物における表皮統合性やヒトの皮膚疾患に関与している可能性が考えられます。


(関連文献)

Moribe, H., Konakawa, R., Yoneda, T., Koga, D., Ushiki, T., Nakamura K. and Mekada, E. (2012) Tetraspanin is required for generation of reactive oxygen species by the dual oxidase system in Caenorhabditis elegans.

PLoS Genet. 8(9):e1002957.


Moribe, H., Yochem, J., Yamada, H., Tabuse, Y., Fujimoto, T., and Mekada, E. (2004).

Requirement for TSP-15, a tetraspanin protein, for epidermal integrity in Caenorhabditis elegans.

J. Cell Sci. 117, 5209-5220.

 
〜研究内容の紹介・10〜