ゲスト寄稿 | 繊毛発生研究

繊毛発生に関わるタンパク質をご紹介します。


Deborah Grainger著

一次繊毛は、環境からの情報を細胞内部に伝達する感覚オルガネラとして機能しています。かつては進化の遺物と考えられていましたが、今ではこのオルガネラは、細胞周期、細胞骨格組織、鞭毛内輸送、ならびにヘッジホッグ、ノッチ、および古典的・非古典的Wnt/平面内細胞極性(PCP)経路などのシグナル伝達経路を含む重要な細胞プロセスの制御に極めて重要であることがわかっています。Proteintech社では、繊毛関連タンパク質を認識する抗体を70種類以上カタログに掲載しています。この論文では、繊毛の発生、すなわち繊毛形成に関与するこれらの様々な標的タンパク質について概説します。

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IFT88

IFT88 (鞭毛内輸送タンパク質88; TG737またはTTC10としても知られている)は、繊毛の発生に必要なIFT粒子の構成要素です。IFT88は多くの生物において、他の分子モーターやIFT粒子とともに、一次繊毛と運動繊毛の両方、そして鞭毛のアセンブリと維持に不可欠な重要なプロセスである鞭毛内輸送の媒介に役立ちます。IFT88は、有糸分裂の際に紡錘体極に局在し、紡錘体の配向にも必要です。IFT88の異常は、進行性の嚢胞の発生と両側の腎臓肥大を特徴とする、多発性嚢胞腎を引き起こします。

Proteintech社のポリクローナルIFT88抗体(13967-1-AP)は、これまでに40報以上の論文に掲載されており、最近では2014年6月にNature Cell Biology誌に掲載されました。この論文では、別のタンパク質Kif7の、哺乳類のヘッジホッグ(Hh)シグナル伝達と繊毛先端組織における役割に注目していますが、抗IFT88を、アセチル化チューブリンとともに、繊毛退縮のマーカーとして免疫蛍光染色に利用しています;IFT88のシグナルは、繊毛の元の形状の輪郭をとらえ、アセチル化チューブリンは繊毛退縮の微小管縮小を標識します。

Proteintech社のポリクローナルIFT88抗体は、ヒトIFT88のC末端領域に対して作製されており、内因性IFT88レベルを検出することができます。

CP110

CP110は、別名CCP110またはKIAA0419とも呼ばれる110 kDaの中心体タンパク質であり、CEP110(セントリオリン)と混同しないでください。CP110は、中心小体の複製を正に制御し、一方で、中心小体の伸長と繊毛形成を抑制します。CEP97と協働し、母中心小体をキャップして繊毛形成を阻害することで、繊毛形成の主要な負のレギュレーターとして作用します。

Proteintech社の抗CP110抗体(12780-1-AP)は、2012年中旬にNature Cell Biology誌に初めて掲載されて以来、いくつかの論文に掲載されています。この最初の論文は、マイクロRNA miR-129-3p (M129)によるCP110の制御について述べています。Proteintech社の抗CP110抗体は、M129の阻害またはアップレギュレーションが繊毛形成と繊毛伸長に及ぼす影響を調べる、ウエスタンブロッティング(WB)および免疫蛍光研究に利用されました。繊毛形成は、M129レベルが枯渇すると抑制され、逆にM129過剰発現では強力にアップレギュレートされました。これに対応し、WB実験では、過剰発現したM129の存在下でCP110タンパク質レベルが枯渇していることが示されました。ハウスキーピングタンパク質GAPDH(60004-1-Ig)、アクチン核生成タンパク質ARP2(10922-1-AP)、アクチン結合LIMタンパク質1(ABLIM1、15129-1-AP)を標的とする抗体など、Proteintech社の他のいくつかの抗体も本研究に使用されました。

ARL13B

ARL13B(ARL2L1とも呼ばれる)は、Rasスーパーファミリーの低分子量繊毛Gタンパク質です。ARL13Bは繊毛に局在し、繊毛の発生に必要なほか、ソニックヘッジホッグシグナル伝達にも関与しており、ARL13Bを標的とする抗体は繊毛の標識に用いることができます(PMID:22072986)。ARL13Bの異常は、小脳の奇形を特徴とする常染色体劣性障害であるジュベール症候群(JBTS)を引き起こします。結果として、JBTS患者は、他の異常の中でも特に、筋肉の制御と緊張にかけています。

Proteintech社の抗ARL13B抗体(17711-1-AP)は、これまでに30報の査読付き論文に掲載されており、その中には、変異した場合にJBTSの原因となるもう一つのタンパク質であるイノシトールポリリン酸-5-ホスファターゼE(INPP5E)という脱リン酸化酵素との相互作用をさらに調査したものも含まれています。INPP5Eの繊毛ターゲティングは、C末端モチーフとプレニル化シグナルとともに、ARL13Bにより促進されます。ヒトでJBTSを引き起こすARL13Bミスセンス突然変異は、ARL13B-INPP5E相互作用を混乱させます。2012年末にPNASに掲載された論文では、ARL13B-INPP5Eの相互作用に関与する中心体および繊毛タンパク質がさらにいくつか特定され、このタンパク質機能ネットワークがJBTSおよび関連する繊毛症ネフロン癆にも関与していることが明らかになりました。

アセチル化α-チューブリン(K40)

α-チューブリンのK40のアセチル化は、安定な微小管の特徴であり、抗アセチル化α-チューブリン(抗aceチューブリン)は、安定な繊毛のコントロール免疫蛍光染色を行いたい研究者に最適な抗体です。α-チューブリンのアセチル化残基はK40であり、α-チューブリンアセチルトランスフェラーゼ(α-TAT)によって触媒されます。

Proteintech社の抗aceチューブリン(K40)抗体(66200-1-Ig)は、繊毛を確実に標識するために使用することができます;前述のように、IFT88と併用して、繊毛の縮退を測定するためにも使用できます。

BBS2

バルデー・ビードル症候群(BBS)タンパク質2の具体的な機能に関する情報はありませんが、BBSomeの安定なコアを形成する7つのBBSタンパク質のうちの1つであることが知られています。BBSomeは、繊毛基底小体の構成要素であり、BBSタンパク質、ならびにその他のいくつかタンパク質の突然変異が、その同名の症候群BBSの原因となることから、機能的な一次繊毛の形成に不可欠です。BBSは、肥満、網膜症、多指症、腎・心臓奇形、学習障害、生殖機能低下、および糖尿病と高血圧の発症率の増加などを特徴とする、不均質な多面発現性のヒト疾患です。

Proteintech社のBBS2抗体(11188-2-AP)は、カタログに追加されて以来、いくつかの出版物に掲載されています。これらのうち、Cell誌に掲載された論文では、BBSomeが、ソマトスタチン受容体3(SSTR3)シグナル伝達分子を含む膜タンパク質を一次繊毛に分類する電子豊富なコート複合体をどのように確立するかについて記載しています。著者らが提案したBBSomeコートモデルは、BBS患者に見られる様々な症状を説明することができます:SSTR3の場合には、BBSにおけるその正確な役割は不明ですが、安定したBBSomeの欠如のため、繊毛にシグナル伝達受容体を輸送することができないことに起因する可能性があります。

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Posted:
10 September, 2015

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