Research Abstract
Rab9とレトロマーは管状上皮の長さ制御に必要な管腔内タンパク質の逆行性輸送を調節する
Rab9 and retromer regulate retrograde trafficking of luminal protein required for epithelial tube length control
2013年1月15日 Nature Communications 4 : 1338 doi: 10.1038/ncomms2347
細胞頂端側にあって管腔を満たす細胞外マトリックスは、発生の際に上皮細胞からなる管の形状を制御しているが、管腔内タンパク質の組成の調節と、その形態形成に果たす役割はよくわかっていない。本論文では、ショウジョウバエ（Drosophila）の気管で、Rab9、レトロマー、アクチン重合タンパク質のWASH（Wiskott-Aldrich Syndrome Protein and SCAR Homolog）からなるエンドソームの回収装置が、管腔内タンパク質Serpentineの選択的な再使用を調節していることを示す。分泌されたSerpentineはエンドサイトーシスにより取り込まれてから選別されて、後期エンドソームへと送られる。Vps35、WASHとアクチンフィラメントはエンドソーム膜のRab9の濃度が高い小領域に特異的に局在しており、Serpentineを含む小胞はこの領域から出芽する。Rab9、Vsp35、WASHの変異体において、Serpentineの気管内腔への分泌は正常に始まるが、後期胚では管腔内の量が大幅に減って、その結果過剰に伸長した気管が形成された。これとは対照的に、ほかの多数の管腔内タンパク質の分泌は変異によって影響を受けなかったので、特定の管腔内タンパク質群の逆行性輸送が、管の長さを持続的に制限する調節機構であると考えられる。
Bo Dong（董 波）1, 柿原 研1,2*, 大谷 哲久1, 和田 宝成1 & 林 茂生1,2
- 理化学研究所 神戸研究所 発生・再生科学総合研究センター 形態形成シグナル研究グループ
- 神戸大学大学院 理学研究科 生物学専攻
*現所属: シーティーシー・ラボラトリーシステムズ株式会社
Apical extracellular matrix filling the lumen controls the morphology and geometry of epithelial tubes during development, yet the regulation of luminal protein composition and its role in tube morphogenesis are not well understood. Here we show that an endosomal-retrieval machinery consisting of Rab9, retromer and actin nucleator WASH (Wiskott–Aldrich Syndrome Protein and SCAR Homolog) regulates selective recycling of the luminal protein Serpentine in the Drosophila trachea. Secreted Serpentine is endocytosed and sorted into the late endosome. Vps35, WASH and actin filaments differentially localize at the Rab9-enriched subdomains of the endosomal membrane, where Serpentine containing vesicles bud off. In Rab9, Vps35 and WASH mutants, Serpentine was secreted normally into the tracheal lumen, but the luminal quantities were depleted at later stages, resulting in excessively elongated tubes. In contrast, secretion of many luminal proteins was unaffected, suggesting that retrograde trafficking of a specific class of luminal proteins is a pivotal rate-limiting mechanism for continuous tube length regulation.
