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1 ISSN No.424 October TOPICS 13 G7 16

2 1 IS GD Jafar Sharif ウイルス由来の 動く を活用する 1 AT G C4 RNA mrna mrna 2 2 C G C A B DNT1 C NP95 DNT1 SETDB1 IAP H3K9me3 NP95 NP95 IAP NP95 SETDB1 IAP H3K9me3 SETDB1 1 IAP A H3K9me3IAP B DNT1 NP95 SETDB1 IAP C NP95 SETDB1 IAP 02 RIKEN NEWS 2016 October

3 STUDIO CAC C GD NP GD NP95 NP95 C DNT1 C 3 GD NP95 NP95 10 RNA ERV ERV RNA ERV ERV IAP Dnmt1 IAP 4 NP95 IAP Np95 IAP 4 IAP 2009 Np95 IAP GD 2 3 NP GD Np95IAP NP RIKEN NEWS 2016 October 03

4 NP95 DNT1 SETDB1 H3K9me3 3 1 NP95 DNT1 2DNT1 3 SETDB1 2 NP95 C DNT1 NP95 DNT1 NP95 DNT1 DNT1 SETDB1 H3K9me3 3 IAP 1A DNT1 NP95 NP95SETDB1 IAP 1B Dnmt1 IAP 4 IAP NP95 NP95 SETDB1 IAP Np95IAP NP95 IAP1C Np95 NP95 1C IAP IAP GD Dnmt1 Np95 4 Dnmt1 Np95IAP IAP Dnmt1IAP Np95 IAP 04 RIKEN NEWS 2016 October

5 Jafar Sharif STUDIO CAC IAP GD GD IAP IAP GD IAP IAP RNA GD 5-Aza-dC 5-Aza-dC DNT1 5-Aza-dC DNT1 1B GD NP95 IAP 30 5-Aza-dC IAP 5-AzadCIAP NP95 GD 10 GD 1 NP95 10 RIKEN NEWS 2016 October 05

6 QBiC GD 1 GD 1 1 細胞性粘菌はなぜ集合できるのか Dictyostelium discoideum 2 30 GD GD 2005 GD cap 1 cap cap m 06 RIKEN NEWS 2016 October

7 1966 JST 2011 GD cap cap cap G GPCR G cap cap cap cap 31 1 capcap cap cap cap GPCR G cap cap 3 cap 1 GGip1 GD G GPCR 2 G GDG Gip1 Gip1 gip1 cap cap gip1 4 gip1 RIKEN NEWS 2016 October 07

8 研 究 最 細胞性粘菌 前 線 cap リレー cap リレー cap cap cap 産生 分泌 図 3 cap リレーと走化性 cap 産生 分泌 産生 分泌 GPCR G タンパク質 走化性 アクチン フィラメント制御 アクチン フィラメント制御 アクチン フィラメント制御 移動 移動 移動 細胞性粘菌は栄養が枯渇するとcAP を 分泌する その cap が別の細胞性粘 菌の細胞膜にある GPCR に結合し G タ ンパク質などを介して情報が伝達され cap が産生 分泌される それが繰り 返される capリレー また GPCR からの情報によってアクチンフィラメン トの伸長 収縮などが制御され 細胞性 粘菌は cap 濃度の高い方に移動する走 化性を起こす 動できなくなる これまでにさまざまな なってもG タンパク質の分布は変わらな の走化性ができなくなっていました そ 遺伝子変異体を観察しましたが こん い これらの結果から Gip1 は cap のため GPCR の化学修飾のほかに応 な振る舞いをするものはありませんでし の濃度変化に伴って G タンパク質の分 答範囲を拡張する未知の仕組みがある た 布を制御していると考えられます と上 のではないかと考えられました その仕 田 GD は解説する 組みが 今回私たちが発見した Gip1に Gip1の働きをさらに詳しく調べるた め G タンパク質を蛍光色素で標識して 分子の動きを観察した 図 5 普段 G よる G タンパク質の局在制御なのです 高濃度での応答を可能にする cap の濃度が高くなると GPCR に タンパク質は細胞全体に分布している 新しい仕組み cap が次々と結合する その結果 細 野生株では cap の濃度が高くなり なぜ そのような仕組みが必要なのだ 胞膜にあるGタンパク質が全て活性化さ GPCR からたくさん情報が入ってくるよ ろうか cap の濃度が高い場合でも れてしまい それ以上 情報を伝えられ うになると 細胞質にあった G タンパク 正しく応答するためだと考えています なくなる これでは細胞性粘菌は進むべ 質は細胞膜へ移動することが分かった と上田 GD 細胞性粘菌が広い濃度範 き方向を見失ってしまう このとき 細 しかも G タンパク質は cap の濃度が 囲にわたって応答できる仕組みとして 胞質に蓄えられていた Gタンパク質から 高い側に多く集まる 一方 gip1 破壊株 は GPCR にリン酸基などが結合する化 Gip1が外れる するとGタンパク質は細 では cap がないときにもG タンパク 学 修 飾 が 知ら れ て います 従 来 は 胞質から細胞膜へ移動し 新たに GPCR 質は細胞膜にあり cap の濃度が高く GPCR の化学修飾だけで 10 万倍の濃度 によって活性化されて情報を伝えること 範囲で正しく応答できるのではないか ができるようになるのだ 図 6 その結 と考えられてきました ところが gip1 果 cap の濃度が高くても細胞性粘菌 破壊株では化学修飾が正しく起こって は正しい方向に進んで多細胞体をつく いるのにもかかわらず 高い濃度領域で り 一部は生き残ることができる 一方 野生株 cap なし cap 添加 低 野生株 濃度 cap gip1 破壊株 高 低 08 R I KE N NE WS 2016 O c t o b e r gip1 破壊株 濃度 cap 図 4 細胞性粘菌の走化性 シャーレに細胞性粘菌を入れ ピペットから細胞性 粘菌の走化性の誘引物質である cap を放出して 濃度勾配を与えた 細胞は緑 細胞の軌跡を赤線で 示している 野生株は cap の濃度が最高になるピ ペットの先端まで移動するが gip1 破壊株は途中で 止まっている 高 図 5 細胞性粘菌に おける G タンパク質 の細胞内局在 G タンパク質は三つのユ ニットから成る三量体で ある G タン パク質 のα ユニットを蛍光で標識し て観察した 野生株では cap が な い とき G タ ンパク質は細胞質全体に 存在している cap を 加えると G タン パク質 の一部は細胞膜へ移動し 高濃度側 印 の細胞膜 に局在する gip1 破壊株 では cap がないとき にも G タンパク質は細胞 膜にあり cap を加え ても分布は変化しない

9 GPCR cap Gip1 cap Gip1 Gip1 Gip1 G G 6 Gip1G GcAP GPCR Gip1G gip1cap G G capgip1 G G G G Gip1 Gip1 GPCR 800 GPCR Gip1 G Gip1 GD G 1 GD GD GD 80 cap GPCR cap cap GD 80 RIKEN NEWS 2016 October 09

10 , RIKEN NEWS 2016 October

11 1 1% % , , ,473 19,540 STFC , , , , ,858 A STAR , , , , , , , SPring-8 X SACLA RIKEN NEWS 2016 October 11

12 STUDIO CAC 松本紘特定国立研究開発法人理化学研究所理事長 AI 12 RIKEN NEWS 2016 October

13 TOPICS G G7 G G CDB AICS CDB CDB ips RPE ips RPE AICS AICS nihoniumnh 113 RIKEN NEWS 2016 October 13

14 TOPICS web I R D TRI TEL TEL TEL RIKEN NEWS 2016 October

15 TOPICS 2017 BSI 20BSI20 BSI 1 BSI TL TL 28 BSI20 1 BSI TL 20RI RI TL HC Freie Universität Berlin RIKEN NEWS 2016 October 15

16 ASEAN Vesak Day Hari Raya Puasa/ Hari Raya Haji Deepavali EU EU ASEANAEC No.424 October Tel riken_news@riken.jp RIKEN Tel kifu-info@riken.jp

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