Updated on 2021/04/22

写真a

 
KAMETAKA Satoshi
 
Organization
Graduate School of Medicine Professor
Graduate School
Graduate School of Medicine
Undergraduate School
School of Health Sciences
Title
Professor

Degree 3

  1. 博士(学術) ( 1998.3   東京大学 ) 

  2. 修士(理学) ( 1995.3   東京大学 ) 

  3. 学士(教養) ( 1993.3   東京大学 ) 

Research Interests 44

  1. 選別輸送

  2. 試験管内再構成

  3. 蛋白質輸送

  4. 脳障害

  5. 脳神経疾患

  6. 細胞内蛋白質輸送の分子機構 2

  7. 小胞輸送

  8. 包括脳ネットワーク

  9. 低酸素-虚血

  10. レセプター

  11. リソソーム

  12. ユビキチン

  13. ホスホリピド

  14. プロテアーゼ

  15. ノックアウトマウス

  16. セロイドリポフスチン

  17. セクレターゼ

  18. ショウジョウバエ

  19. ゴルジ体

  20. ゴルジ

  21. クラスリンアダプターの機能調節機構とその生理的意義 蛋白質輸送

  22. クラスリンアダプター

  23. クラスリン

  24. カテプシンD

  25. カテプシンB

  26. エンドソーム

  27. エンドサイトーシス

  28. アルツハイマー病

  29. アルツハイマー

  30. アダプター

  31. Receptor

  32. Protease

  33. Lysosome

  34. LERP

  35. Knockout mice

  36. Golgi

  37. GGA

  38. Cranial nerve disease

  39. Clathrin

  40. BACE2

  41. BACE

  42. APP

  43. Adaptor

  44. 1. Molecular mechanisms of intracellular protein trafficking. 2. Mechanisms on the functional regulation of clathrin adaptor molecules and their physiological roles. protein trafficking

Research Areas 8

  1. Life Science / Cell biology

  2. Life Science / Anatomy

  3. Life Science / Functional biochemistry

  4. Life Science / Anatomy and histopathology of nervous system

  5. Nanotechnology/Materials / Nanobioscience

  6. Life Science / Rehabilitation science

  7. Life Science / Cell biology

  8. Nanotechnology/Materials / Nanomaterials

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Current Research Project and SDGs 3

  1. Analysis of the molecular mechanisms underlying skeletal muscle atrophy

  2. Analysis of the molecular mechanisms on cell-cell fusion.

  3. Molecular mechanisms of skeletal muscle generation

Research History 4

  1. Nagoya University   Dept. of Physical Therapy, Nagoya University Graduate School of Medicine, Japan   Professor

    2014.4

      More details

    Country:Japan

  2. Fukushima Medical University   Dept. of Anatomy and Histology   Lecturer

    2007.4 - 2014.3

      More details

    Country:Japan

  3. Visiting Fellow, National Institutes of Health   NICHD

    2003.4 - 2007.3

      More details

    Country:United States

  4. Osaka University   Dept. of Anatomy A1   Assistant Professor

    1998.4 - 2005.3

      More details

    Country:Japan

Education 3

  1. The University of Tokyo   Graduate School, Division of General Culture

    1995.4 - 1998.3

      More details

    Country: Japan

  2. The University of Tokyo   Graduate School, Division of General Culture

    - 1998

  3. The University of Tokyo   Faculty of Liberal Arts (Natural Sciences)

    - 1993.3

      More details

    Country: Japan

Professional Memberships 9

  1. 日本解剖学会

  2. 日本生化学会

  3. 日本細胞生物学会

  4. 日本解剖学会

  5. 日本細胞生物学会

  6. 日本筋学会

  7. 日本生化学会

  8. The Japan Association of Anatomists

  9. Japan Society for Cell Biology

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Committee Memberships 3

  1. 日本生化学会   代議員  

    2019.4   

      More details

    Committee type:Academic society

  2. 日本解剖学会   医療専門職教育委員 委員長  

    2017.3   

      More details

    Committee type:Academic society

  3. 日本細胞生物学会   男女共同参画推進・若手研究者育成委員  

    2014.5   

      More details

    Committee type:Academic society

 

Papers 13

  1. Aerobic Exercise Ameliorates Cancer Cachexia-Induced Muscle Wasting through Adiponectin Signaling

    Makoto Morinaga, Naoki Sako, Mari Isobe, Sachiko Lee-Hotta, Hideshi Sugiura, Satoshi Kametaka

    International Journal of Molecular Sciences   Vol. 22 ( 6 ) page: 3110 - 3110   2021.3

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:{MDPI} {AG}  

    DOI: 10.3390/ijms22063110

    Scopus

    PubMed

  2. The SUN2-nesprin-2 LINC complex and KIF20A function in the Golgi dispersal

    Miki Hieda, Taizo Matsumoto, Mari Isobe, Sadamu Kurono, Kaneko Yuka, Satoshi Kametaka, Jing-Ya Wang, Ya-Hui Chi, Kenji Kameda, Hiroshi Kimura, Nariaki Matsuura, Shuji Matsuura

    Scientific Reports   Vol. 11 ( 1 ) page: 5358   2021.3

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:Springer Science and Business Media {LLC}  

    DOI: 10.1038/s41598-021-84750-4

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

  3. Author Correction: GGA2 interacts with EGFR cytoplasmic domain to stabilize the receptor expression and promote cell growth.

    Uemura T, Kametaka S, Waguri S

    Scientific reports   Vol. 10 ( 1 ) page: 7675   2020.5

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:Scientific Reports  

    DOI: 10.1038/s41598-020-64604-1

    Scopus

    PubMed

  4. Median nerve injury does not contribute to early onset of decreased grip strength due to repetitive reaching and grasping tasks in rats

    Fujiwara M.

    Neuroendocrinology Letters   Vol. 41 ( 2 ) page: 76 - 85   2020

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:Neuroendocrinology Letters  

    Scopus

  5. Role of the BDNF-TrkB pathway in KCC2 regulation and rehabilitation following neuronal injury: A mini review Reviewed

    Sachiko Lee-Hotta, Yasushi Uchiyama, Satoshi Kametaka

    Neurochemistry International   Vol. 128   page: 32 - 38   2019.9

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:Elsevier {BV}  

    DOI: 10.1016/j.neuint.2019.04.003

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

  6. Clathrin adaptor GGA1 modulates myogenesis of C2C12 myoblasts. Reviewed

    Isobe M, Lee S, Waguri S, Kametaka S

    PLoS One   Vol. 13 ( 11 ) page: e0207533   2018.11

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1371/journal.pone.0207533

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

  7. GGA2 interacts with EGFR cytoplasmic domain to stabilize the receptor expression and promote cell growth Reviewed

    Takefumi Uemura, Satoshi Kametaka, Satoshi Waguri

    Scientific Reports   Vol. 8 ( 1 ) page: 1368   2018.1

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:Nature Publishing Group  

    Epidermal growth factor receptor (EGFR) signaling and its downregulation upon ligand binding have been extensively documented. However, the mechanisms by which cells maintain steady-state EGFR expression remain poorly understood. Here, we report a novel role of Golgi-localized, γ-adaptin ear-containing, ADP ribosylation factor-binding protein 2 (GGA2) in the control of EGFR turnover. Whereas GGA1-or GGA3-depletion increased EGFR expression, GGA2-depletion by RNAi greatly reduced steady-state expression of EGFR, reflecting enhanced lysosomal degradation of EGFR. Subsequent pull-down assays showed interactions of VHS-GAT domains from three GGAs with the cytoplasmic juxtamembrane region (jxt) of EGFR, which was dependent on N108 in the VHS domain. Proximity ligation assay also revealed the steady-state interaction between GGA2 and EGFR in situ. Moreover, reduced expression of EGFR in GGA2-depleted cells was reversed by additional depletion of GGA1 or GGA3, suggesting that GGA1 and GGA3 promote EGFR degradation. In addition, GGA2-depleted cells had reduced EGF signaling and cell proliferation in cell culture and xenograft experiments. Finally, GGA2 was upregulated in 30.8% of human hepatocellular carcinomas and 23.3% of colorectal cancers. Together, these results indicate that GGA2 supports cell growth by interacting with EGFR for sustaining the receptor expression.

    DOI: 10.1038/s41598-018-19542-4

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

  8. Correction: Clathrin adaptor GGA1 modulates myogenesis of C2C12 myoblasts.

    Isobe M, Lee S, Waguri S, Kametaka S

    PloS one   Vol. 13 ( 12 ) page: e0209441   2018

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1371/journal.pone.0209441

    PubMed

  9. Intracellular localization of GGA accessory protein p56 in cell lines and central nervous system neurons.

    Uemura T, Sawada N, Sakaba T, Kametaka S, Yamamoto M, Waguri S

    Biomedical research (Tokyo, Japan)   Vol. 39 ( 4 ) page: 179 - 187   2018

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.2220/biomedres.39.179

    PubMed

  10. Proteasome Dysfunction Activates Autophagy and the Keap1-Nrf2 Pathway Reviewed

    Shun Kageyama, Yu-shin Sou, Takefumi Uemura, Satoshi Kametaka, Tetsuya Saito, Ryosuke Ishimura, Tsuguka Kouno, Lynn Bedford, R. John Mayer, Myung-Shik Lee, Masayuki Yamamoto, Satoshi Waguri, Keiji Tanaka, Masaaki Komatsu

    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY   Vol. 289 ( 36 ) page: 24944 - 55   2014.9

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:AMER SOC BIOCHEMISTRY MOLECULAR BIOLOGY INC  

    The ubiquitin-proteasome system and autophagy are crucially important for proteostasis in cells. These pathways are interdependent, and dysfunction in either pathway causes accumulation of ubiquitin-positive aggregates, a hallmark of human pathological conditions. To elucidate in vivo compensatory action(s) against proteasomal dysfunction, we developed mice with reduced proteasome activity in their livers. The mutant mice exhibited severe liver damage, accompanied by formation of aggregates positive for ubiquitin and p62/Sqstm1, an adaptor protein for both selective autophagy and the anti-oxidative Keap1-Nrf2 pathway. These aggregates were selectively entrapped by autophagosomes, and pathological features of livers with impaired proteasome activity were exacerbated by simultaneous suppression of autophagy. In contrast, concomitant loss of p62/Sqstm1 had no apparent effect on the liver pathology though p62/Sqstm1 was indispensable for the aggregates formation. Furthermore, defective proteasome function led to transcriptional activation of the Nrf2, which served as a physiological adaptation. Our in vivo data suggest that cells contain networks of cellular defense mechanisms against defective proteostasis.

    DOI: 10.1074/jbc.M114.580357

    Web of Science

    PubMed

  11. A Cluster of Thin Tubular Structures Mediates Transformation of the Endoplasmic Reticulum to Autophagic Isolation Membrane Reviewed

    Takefumi Uemura, Masaya Yamamoto, Ai Kametaka, Yu-shin Sou, Atsuko Yabashi, Akane Yamada, Hiromichi Annoh, Satoshi Kametaka, Masaaki Komatsu, Satoshi Waguri

    MOLECULAR AND CELLULAR BIOLOGY   Vol. 34 ( 9 ) page: 1695 - 706   2014.5

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:AMER SOC MICROBIOLOGY  

    Recent findings have suggested that the autophagic isolation membrane (IM) might originate from a domain of the endoplasmic reticulum (ER) called the omegasome. However, the morphological relationships between ER, omegasome, and IM remain unclear. In the present study, we found that hybrid structures composed of a double FYVE domain- containing protein 1 (DFCP1)positive omegasome and the IM accumulated in Atg3- deficient mouse embryonic fibroblasts (MEFs). Moreover, correlative light and electron microscopy and immunoelectron microscopy revealed that green fluorescent protein (GFP)- tagged DFCP1 was localized on tubular or vesicular elements adjacent to the IM rims. Through detailed morphological analyses, including optimization of a fixation method and electron tomography, we observed a cluster of thin tubular structures between the IM edges and ER, part of which were continuous with IM and/ or ER. The formation of these thin tubular clusters was observed in several cell lines and MEFs deficient for Atg5, Atg7, or Atg16L1 but not in FIP200- deficient cells, suggesting that they were relevant to the earlier events in autophagosome formation. Taken together, our findings indicate that these tubular profiles represent a part of the omegasome that links the ER with the IM.

    DOI: 10.1128/MCB.01327-13

    Web of Science

    PubMed

  12. ArfGAP3 regulates the transport of cation-independent mannose 6-phosphate receptor in the post-Golgi compartment Reviewed

    Shiba Y., Kametaka S., Waguri S., Presley JF., Randazzo PA

    Current Biology   Vol. 23 ( 19 ) page: 1945-1951   2013.10

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  13. AP-1 clathrin adaptor and CG8538/Aftiphilin are involved in Notch signaling during eye development in Drosophila melanogaster Reviewed

    Kametaka S., Kametaka A., Yonekura S., Haruta M., Takenoshita S., Goto S., Waguri S.

    Journal of Cell Science   Vol. 125   page: 634-648   2012

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

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MISC 2

  1. HiBiT システムを用いた筋芽細胞細胞融合のモニター系 Invited

    亀高 諭

    プロメガ かわら版     2017.9

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Lecture material (seminar, tutorial, course, lecture, etc.)  

    プロメガ株式会社のHiBiTを用いることで、骨格筋が再生する際に見られる筋芽細胞の融合現象を発光定量化することに成功した。

    File: kawara1710.pdf

  2. オートファジー隔離膜の形成過程には小胞体由来細管集合体が関与する

    植村 武文, 山本 雅哉, 亀高 愛, 曽 友深, 矢橋 あつ子, 山田 茜, 安納 弘道, 亀高 諭, 小松 雅明, 和栗 聡

    日本細胞生物学会大会講演要旨集   Vol. 66回   page: 114 - 114   2014.5

     More details

    Language:Japanese   Publisher:(一社)日本細胞生物学会  

Presentations 17

  1. 培養筋芽細胞を用いた細胞膜融合メカニズムの解析

    磯部茉莉、亀高諭

    第121回 日本解剖学会総会・全国学術集会 

     More details

    Event date: 2016.3

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:福島県郡山市 ビッグパレットふくしま   Country:Japan  

  2. 培養筋芽細胞を用いた細胞膜融合メカニズムの解析

    磯部茉莉、亀高諭

    日本解剖学会第75回中部支部学術集会 

     More details

    Event date: 2015.10

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Country:Japan  

  3. 細胞内膜交通による筋芽細胞融合の制御

    磯部茉莉, 杉浦英志, 福田光則, 柴田昌宏, 亀高諭

    日本筋学会第5回学術集会  2019.8 

     More details

    Language:Japanese   Presentation type:Poster presentation  

  4. クラスリンアダプターGGA1による骨格筋形成制御

    磯部茉莉, 李佐知子, 杉浦英志, 和栗聡, 亀高諭

    第19回日本蛋白質科学会年会・第71回日本細胞生物学会大会合同年次大会  2019.6 

     More details

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

  5. 筋管形成におけるクラスリンアダプターGGA1の役割

    磯部茉莉, 李佐知子, 杉浦英志, 和栗聡, 亀高諭

    第83回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム  2019.5 

     More details

    Language:Japanese   Presentation type:Poster presentation  

  6. クラスリンアダプターGGA1による骨格筋分化制御機構の解析

    磯部茉莉, 李佐知子, 和栗聡, 亀高諭

    第124回日本解剖学会総会・全国学術集会  2019.3 

     More details

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

  7. 新規細胞融合検出系の開発と細胞融合関連因子の探索

    磯部茉莉, 福田光則, 亀高諭

    第6回若手による骨格筋研究会  2018.11 

     More details

    Language:Japanese   Presentation type:Poster presentation  

  8. HiBiTシステムを用いた筋芽細胞融合の新規検出系の開発

    磯部茉莉, 亀高諭

    日本筋学会第4回学術集会  2018.8 

     More details

    Language:Japanese   Presentation type:Poster presentation  

  9. A novel cell-based assay system for monitoring the cell-cell fusion process during myotube formation

    ○Mari Isobe, Mitsunori Fukuda, Kenshin Komata, Satoshi Kametaka

    Tokyo 2018 Cell and Developmental Biology Meeting  2018.6 

     More details

    Language:English   Presentation type:Poster presentation  

  10. 筋分化過程を支える細胞内輸送システムの分子機構

    磯部茉莉, 和栗聡, 亀高諭

    第5回若手による骨格筋研究会  2017.11 

     More details

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

  11. 骨格筋成熟過程における細胞内分子輸送関連因子GGA1の機能

    磯部茉莉, 亀高諭

    コ・メディカル形態機能学会第16回学術集会  2017.9 

     More details

    Language:Japanese   Presentation type:Poster presentation  

    学会奨励賞受賞

  12. 筋管形成過程におけるクラスリンアダプターGGA1の分子機能

    磯部茉莉, 亀高 諭

    日本筋学会 第3回学術集会  2017.8.4 

     More details

    Language:Japanese   Presentation type:Poster presentation  

    Student's Award 優秀賞 受賞

  13. 骨格筋分化におけるクラスリンアダプターGGA1の機能解析

    磯部茉莉, 亀高 諭

    日本解剖学会第76回中部支部学術集会  2016.10.8 

     More details

    Language:Japanese   Presentation type:Poster presentation  

  14. クラスリンアダプターGGA1の筋管形成における役割

    磯部茉莉, 亀高 諭

    第68回日本細胞生物学会大会  2016.6.15 

     More details

    Language:Japanese   Presentation type:Poster presentation  

  15. 培養筋芽細胞を用いた細胞膜融合メカニズムの解析

    磯部茉莉, 亀高 諭

    第121回日本解剖学会総会・全国学術集会  2016.3.28 

     More details

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

  16. クラスリンアダプターGGA1は培養筋芽細胞の筋管形成に関与する

    磯部茉莉, 亀高 諭

    第80回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム  2016 

     More details

    Language:Japanese   Presentation type:Poster presentation  

  17. 培養筋芽細胞を用いた細胞膜融合メカニズムの解析

    磯部茉莉, 亀高 諭

    日本解剖学会第75回中部支部学術集会  2015.10.2 

     More details

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

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Works 1

  1. ショウジョウバエを用いたライソゾーム/ライソゾーム関連オルガネラの形成機構の解明

    2012.4
    -
    2015.3

KAKENHI (Grants-in-Aid for Scientific Research) 18

  1. Analysis of molecular basis underlying the membrane fusion between myoblasts.

    Grant number:20K07244  2020.4 - 2023.3

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\4290000 ( Direct Cost: \3300000 、 Indirect Cost:\990000 )

  2. がんサルコペニアの重症化予防を目的とした薬剤シーズの発見と運動療法介入研究

    2018.4 - 2022.3

    文部科学省  科学研究費補助金(基盤研究(B)) 

    杉浦 英志, 分担者, 亀高 諭

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:Competitive

    Grant amount:\17160 ( Direct Cost: \13200 、 Indirect Cost:\3960 )

  3. Discovery of drug seeds and therapeutic exercises for the purpose of prevention of progression in cancer sarcopenia

    Grant number:18H03127  2018.4 - 2022.3

      More details

    Authorship:Coinvestigator(s) 

  4. 筋芽細胞の膜融合過程を担う分子機構の解明-新たな筋障害治療ターゲットの探索

    2015.4 - 2018.3

    科学研究費補助金 

    亀高 諭

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    マウス培養筋芽細胞C2C12を用いて、筋分化、筋修復過程における細胞膜融合メカニズムの分子機構を明らかにする目的で、C2C12細胞の筋分化に必須な遺伝子を探索した。探索に先立ち、筋分化効率の高いC2C12筋芽細胞株を探索し、幾つかの高分化効率を有するクローンを単離した。得られたクローンを用いてRNAi法によりゴルジ体、エンドソームで機能するクラスリンアダプター分子、GGA1(Golgi-localized, gamma-ear containing, adaptor protein 1)がC2C12細胞の骨格筋分化に重要な役割を担っていることを見出した。哺乳動物には構造、機能的に類似した3つのGGA遺伝子(GGGA1, 2, 及び3)が存在することから、これらの分子の筋分化における機能解析を行うことを企画したが、これらの分子群に対する良い抗体が市販されていないことからこれらの抗体を作成し、特異抗体を得ることに成功した。C2C12細胞における内在性GGAの発現解析を行った結果、GGA1筋分化過程において発現量がmRNAレベルで上昇すること、またGGA1はC2C12細胞内においても他の細胞と同様にゴルジ、エンドソームに局在することが明らかとなった。類縁分子であるGGA2, GGA3に関しても同様の解析を行ったところ、GGA3はGGA1同様に筋分化に重要である可能性が示唆される一方で、GGA2はノックダウンにより筋分化は阻害されなかったことから、GGA1, 3とGGA2が筋分化において異なる機能特異性を有していることが示唆された。GGA1, 3はGGA2にはないユビキチン結合能を持つことが示唆されていることから、ユビキチン化されたカーゴ分子が筋分化に重要である可能性を考え、カーゴ分子の探索を開始している。

  5. Morphofunctional analyses of autophagy for understanding the mechanism of the isolation membrane formation

    Grant number:15H04670  2015.4 - 2018.3

    Satoshi Waguri

      More details

    Authorship:Coinvestigator(s) 

    This study aimed to identify precursor structures of the autophagic isolation membrane. Because another group demonstrated the ones induced by amino acid starvation using similar approaches, we focused on investigating on mitophagy. As a results, we found that the extension of the isolation membrane on the mitochondrial surface is involved in the iron-deficiency induced mitophagy. Also, we were able to establish a method for observing the isolation membrane by scanning electron microscopy, which will promote future research project. Finally, we suggested the importance of autophagy-lysosomal system in fibroblasts during wound-healing process and in muscle fibers in cancer induced cachexia.

  6. Molecular analysis of cell fusion events during myogenesis

    Grant number:15K12580  2015.4 - 2018.3

    Kametaka Satoshi

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\3770000 ( Direct Cost: \2900000 、 Indirect Cost:\870000 )

    To uncover the molecular mechanisms of myoblast fusion events, we firstly established a novel assay system to monitor the cell fusion of cultured myoblast C2C12 cells. Using this system, we searched for new genes and compounds that affects the cell fusion of C2C12, and GGA1, a clathrin adaptor commonly expressed in eukaryotic cells was identified. GGA1 expression was found to be up-regulated during myogenesis of C2C12. Silencing of GGA1 caused reduction of myotube formation and we found that depletion of GGA1 caused decrease of cell surface expression of insulin receptor. We also identified a compound that has a potential to inhibit myogenesis and its molecular action is under investigation.

  7. Morphological and functional analyses of isolation membrane-associated tubules

    Grant number:24390048  2012.4 - 2015.3

    WAGURI Satoshi

      More details

    Authorship:Coinvestigator(s) 

    A cluster of thin tubules near the rim of autophagic isolation membrane was identified as a novel fine structure, and each element was named as the isolation membrane-associated tubule (IMAT). By electron tomography, IMAT was found to be continuous with the endoplasmic reticulum (ER) and isolation membrane (IM). Immunoelectron microscopy revealed that the cluster of IMATs corresponds to omegasome, a precursor structure of IM at light microscopic levels. Moreover, IMAT is suggested to be involved in the early events of isolation membrane formation on the ER. Also, we developed a new method using osmium tetroxide for detecting IMAT. This study would pave the way for clarifying mechanisms of the early events of IM formation on the ER membrane.

  8. Molecular mechanisms on biosynthesis of lysosome-related organelles

    Grant number:24570167  2012 - 2014

    Grant-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research(C)

    KAMETAKA Satoshi

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:Competitive

    Grant amount:\5590000 ( Direct Cost: \4300000 、 Indirect Cost:\1290000 )

    Targeting of endosomal or lysosomal proteins to their destinations requires sorting mechanisms at the trans-Golgi network (TGN) in the secretory pathway. The sorting event is also prerequisite for de novo generation of cell-type specific post-Golgi compartments such as lysosome related organelles (LRO). In this study, we found that the Golgi-resident clathrin adaptor proteins play essential roles in synthesis and functional maintenance of lysosomes and LROs using the fruits fly as a model organism.
    Flies lacking AP-1 showed enlarged photoreceptor neurons and significant accumulation of pigment granules in the pigment epithelia. Morphological and immunocytochemical analyses suggested that appearance of these aberrant structures are accompanied with missorting of lysosomal proteins, suggesting that the sorting event at the TGN is also required for generation of pigment granules.

  9. クラスリン被覆小胞形成の試験管内再構成

    2008 - 2009

    科学研究費補助金  特定領域研究

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    本研究はショウジョウバエの培養細胞系を用いてクラスリン被覆小胞の形成とクラスリン依存的な小胞輸送の素過程を分子レベルで明らかにし、細胞構成要素の発現制御の分子機序に迫ることを目的としている。(1) これまでに動物細胞のクラスリンアダプターGGAs,AP-1複合体のショウジョウバエホモログであるdGGA及びdAP-1複合体及び関連因子のクローニングと性状解析を行い、クラスリン被覆小胞の形成に於いてショウジョウバエが哺乳動物及び出芽酵母と非常によく似たメカニズムを有していることを示し、論文で報告した、また、(2) S2培養細胞系を用いて、リソソームに局在する蛋白質分解酵素の選別受容体Lerpの輸送を生化学的及び細胞生物学的にモニターするアッセイ系を確立し、クラスリンアダプター分子群及びその制御因子であるARF small GTPaseファミリーの分子群が実際にLerpの輸送に関与していることを示すことに成功した。更に、(3) ゴルジ体から形成されるdGGAを含む膜小胞がLerpを含むことを、GFP-dGGA及びmCherry-Lerpを用いた生細胞内観察により示した。(4) 関連因子の生化学的な性状解析を行った後,野生型S2細胞あるいは遺伝子ノックダウン株由来の単離膜及び細胞質フラクション、精製リコンビナント蛋白質を用いたクラスリンの細胞質から膜へのリクルートを試験管内で再構成することに成功した。

  10. Functional analysis of lysosomal protein trafficking in the fruit fly, Drosophila Melanogaster.

    2008 - 2009

    Grant-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Young Scientists(B)

    Satoshi KAMETAKA

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    Intracellular trafficking of integral membrane proteins requires formation of transport carriers to reach their final destination. Clathrin coat is a major coatmer responsible for generation of transport vesicles at the post-Golgi compartments. Clathrin adaptors such as GGA and AP-1 function at the Golgi membrane to recruit clathrin from the cytoplasm to the site of clathrin coated vesicle formation. This study was aimed to dissect the functions of GGA and AP-1 using fly cultured cells as a model system for mammals. We carried out the functional characterization of these clathrin adaptors and found that the molecular functions of the clathrin adaptors are highly conserved from fly to mammals.

  11. β-セクレターゼ細胞内輸送機構の解析

    2003

    科学研究費補助金  特定領域研究

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    BACEはAβの産生に関与する重要なアスパラギン酸プロテアーゼ(β-secretase)であり、細胞内でのβ-secretase活性の発現部位やその局在化機構を明らかにすることはアルツハイマー病の発症機序の解明のみならず治療においても重要な意義を持つ。BACEはトランスゴルジ網(TGN)で選別され,細胞膜まで小胞輸送される。BACEの局在化には24残基からなる細胞質ドメインが必須である。これまでの研究から、BACEの細胞質ドメインにはGGA(Golgi-localizng,gamma-adaptin ear homology domain,ARF-interacting)と結合する酸性クラスターdileucineシグナルがあり、BACEがTGNとその近傍に局在することに関与し、同シグナル内のSer498のリン酸化がGGAとの結合を制御していることも示唆されてきた。今回、我々は、BACEの細胞質ドメインとGGA1のVHSドメインとの結合様式を調べた。HeLa細胞で、BACEとGGA1との共局在を調べたところ、核周囲のゴルジ領域とその近傍の点状構造物で共存することが分かった。Brefeldin Aで同細胞を処理すると、BACE陽性のチューブ状構造物がTGNから進展した。すなわち、BACEの輸送はARF依存性に調節されていることを示唆している。次に、BACEの細胞質ドメインペプチドとGGA1のVHSドメインをBIACOREで解析したところ、結合定数(Kd)が0.83μMであることが分かった。また、Ser498のリン酸化によって両者の結合力が2倍以上(Kd=0.32μM)に上昇することも分かった。さらに、両者の結合様式をX線結晶構造解析(解像度1.9Å)により調べた結果、両者の結合は、リソソーム酵素をTGNからリソソームへと選別輸送するMPRとGGAとの結合様式と類似していた。その解析から、BACE-tailのSer残基とLys残基は溶媒面に向くことが分かり、BACEの細胞質ドメインのSer残基がリン酸化されると、Lys残基やペプチド骨格が水素結合の数を増加すること、また、GGA1のVHSドメインとの静電気結合を増強することにより、両者の親和性が不可逆的に増加する可能性が示された。

  12. β-セクレターゼ調節因子の単離と機能解析

    2002 - 2003

    科学研究費補助金  若手研究(B)

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    APPのプロセシングの分子機構及びその調節機構を明らかにする目的でβ-セクレターゼ(BACE)の性状解析を行ってきた。培養細胞に発現させたBACEはTGN、エンドソーム、細胞膜に局在し、これらのポストゴルジコンパートメントへのBACEの局在化には24アミノ酸からなる細胞質ドメイン(BACE-Tail)が不可欠であることが知られている。BACEの細胞内局在化機構を明らかにする目的でこれらの領域と結合する蛋白質を探索した結果、phospholipid scramblase1(PLSCR1)を同定し、両蛋白質の相互作用について詳細に検討した結果、PLSCR1との結合にはBACE-tail内のジロイシン配列(LL)が必須である事が明らかとなった。細胞生物学的手法、及び細胞内におけるコレステロール輸送の阻害剤を用いた解析により、PLSCR1がBACEと共通の輸送経路を通って細胞内で輸送されている事、更に両蛋白質が細胞内でラフトと呼ばれる膜脂質の微小ドメインに存在し、細胞内で蛋白質複合体を形成している事を明らかにした。近年、試験管内結合実験により、BACE-tailがアダプター蛋白の一種であるGGA1及びGGA2と直接的に結合する事が報告された。GGAはクラスリン被覆小胞の形成に関与するsmall GTPaseであるARF(ADP-ribosylation factor)依存的にTGNからの蛋白質輸送に関わる事が知られている。我々はBACE-tail及びGGA1が直接的に結合するだけでなく、その親和性がBACE-tailのセリン残基のリン酸化により変化することを見い出した。BACE-tailのリン酸化はBACEの細胞内輸送の調節に関わっている事が示唆されており、BACEの細胞内輸送の調節機構としてBACE-tailのリン酸化が重要な役割を担っている可能性が示唆された。

  13. β-セクレターゼの調節機構の解析

    2002

    科学研究費補助金  特定領域研究

      More details

    我々はこれまでにAPPのプロセシングの分子機構及びその調節機構を明らかにする目的でβ-セクレターゼ(BACE)の性状解析を行ってきた。培養細胞に発現させたBACEはTGN、エンドソーム、細胞膜に局在し、これらのポストゴルジコンパートメントへのBACEの局在化には24アミノ酸からなる細胞質ドメイン(BACE-Tail)が不可欠であることが知られている。BACEの細胞内局在化機構を明らかにする目的でこれらの領域と結合する蛋白質を探索した結果、phospholipid scramblase1(PLSCR1)を同定し、両蛋白質の相互作用について詳細に検討した結果、PLSCR1との結合にはBACE-tail内のジロイシン配列(LL)が必須である事が明らかとなった。細胞内におけるコレステロール輪送の阻害剤を用いた解析により、PLSCR1がBACEと共通の輸送経路を通って細胞内で輸送されている事、更に両蛋白質が細胞内でラフトと呼ばれる膜脂質の微小ドメインに存在し、細胞内で蛋白質複合体を形成している事を明らかにした。近年、試験管内結合実験により、BACE-tailがアダプター蛋白の一種であるGGA1及びGGA2と直接的に結合する事が報告された。GGAはクラスリン被覆小胞の形成に関与するsmall GTPaseであるARF(ADP-ribosylation factor)依存的にTGNからの蛋白質輸送に関わる事が知られている。我々はBACE-tail及びGGA1が直接的に結合するだけでなく、その親和性がBACE-tailのセリン残基のリン酸化により変化することを見い出した。BACE-tailのリン酸化はBACEの細胞内輸送の調節に関わっている事が示唆されており、BACEの細胞内輸送の調節機構としてBACE-tailのリン酸化が重要な役割を担っている可能性が示唆された。

  14. APPプロセシング酵素BACE2及びBACEの機能解析

    2001

    科学研究費補助金  特定領域研究

      More details

    本研究はアルツハイマー病におけるAPPプロセシングに関わるBACE及びその類似蛋白質BACE2の性状解析を細胞生物学的手法を用いて行う事により、細胞内におけるβ-部位切断の起こる場所を明らかにし、さらにβ-セクレターゼ活性の調節機構を分子レベルで明らかにすることを目的としている。培養細胞に発現させたBACE及びBACE2の局在は大きく異なりBACEがTGN、エンドソーム、細胞膜に局在するのに対し、BACE2は主に小胞体に局在した。更に細胞生物学的手法を用いてこれらの分子の細胞内局在化機構を調べたところ、BACEは細胞質領域がエンドソームへの局在化に必要であるのに対し、BACE2は内腔側の領域が小胞体への局在化に必須である事が明かとなった。BACEの細胞内局在化に関わる因子を同定するためにツーハイブリッド法を用いた結合蛋白質の探索を試みた結果、phospholipid scramblase(PLSCR1)を同定した。さらにリコンビナント蛋白質を用いた試験管内結合実験及び共免疫沈降実験により、PLSCR1がBACEの細胞内局在化シグナルを有する細胞質領域に直接結合し細胞内においても蛋白質複合体を形成している事が明かとなった。これらの蛋白質は形質膜の微小ドメインである脂質ラフトに局在し、PLSCR1との結合ドメインを欠失したBACE変異体が脂質ラフトへの局在化にも欠損を示すことから、PLSCR1はBACEの脂質ラフトへの導入に関与しているのかもしれない。

  15. Physiological consequences of lysosomal protein trafficking in Drosophila melanogaster

      More details

    Grant type:Competitive

    We are approaching the molecular mechanisms and physiological roles of lysosomal protein trafficking in the fruit fly, Drosophila melanogaster.

  16. Molecular mechanisms on the intracellular protein trafficking.

      More details

    Grant type:Competitive

    We are focusing on the molecular mechanisms on the protein sorting/trafficking at the TGN.

  17. ショウジョウバエを用いたリソソーム蛋白質輸送の生理意義の解析

      More details

    Grant type:Competitive

    リソソームへの蛋白質輸送の分子メカニズムとその生理的意義を、ショウジョウバエを用いて細胞、個体レベルで解析する。

  18. 細胞内蛋白質輸送の分子機構

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    Grant type:Competitive

    細胞内蛋白質輸送,特にゴルジ体での蛋白質の選別輸送に関わる分子機構とその調節に関わるメカニズムを研究している。

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Teaching Experience (Off-campus) 3

  1. 解剖学 講義・実習

    福島県立医大, 大阪大学)

  2. 組織学 講義・実習

    福島県立医大)

  3. 基礎理学療法学実習

    名古屋大学医学部)