3. 細胞死とマイトファジーのシグナル伝達の解明
生体内で行われるプログラム細胞死は、発生や形態形成だけでなく、成熟した個体の健康を維持するために重要です。このプログラム細胞死の制御機構が破綻すると、がん、自己免疫疾患、感染症などの多くの疾患の一因となります。私達の研究室では、細胞死のシグナル伝達の解明と制御を目的として、分子生物学的研究手法を基盤とした細胞死制御タンパク質の生理機能と解明、並びにケミカルバイオロジー的研究手法を活用した細胞死を誘導する小分子化合物の作用メカニズムの解明という二つのアプローチからの研究を行っています。
Bcl-rambo/BCL2L13の生理機能の解明
私達は、Bcl-2ファミリータンパク質Bcl-ramboを2001年に発見しました。Bcl-rambo/BCL2L13は、Bcl-2ファミリータンパク質に共通のBHドメイン(1,2,3,4)や膜貫通ドメイン(TM)以外に、他のBcl-2ファミリータンパク質にはないBHNoドメイン(No BH motif)を有しています。Bcl-ramboは、膜貫通ドメインを介してミトコンドリア上に存在し、過剰発現によってカスパーゼの活性化を誘導します。一方、Bcl-ramboはミトコンドリアの断片化やマイトファジーを促進する活性も報告されました。私達の研究室では、Bcl-ramboの生理機能や機能発現の分子メカニズムの解明に取り組んでいます。
ショウジョウバエを用いた遺伝的スクリーニングによって、Bcl-ramboが相互作用する新規遺伝子として、voltage-dependent anion channel (VDAC)とphosphoglycerate mutase member 5 (PGAM5)を発見しました。VDACとPGAM5は、Bcl-ramboによるカスパーゼの活性化を促進します。一方、PGAM5はBcl-ramboによるマイトファージを抑制します。
【発表論文】
Biological properties of the BCL-2 family protein BCL-RAMBO, which regulates apoptosis, mitochondrial fragmentation, and mitophagy
Takao Kataoka
Frontiers in Cell Devepment and Biololgy, 10, 1065702 (2022) (総説)
Takuya Hashino, Hisanori Matsubara, Jinhong Xu, Reiji Tanaka, Eiichi Kusagwa, Yuto Ueda, Hideki Yoshida, Takao Kataoka
PGAM5 interacts with Bcl-rambo and regulates apoptosis and mitophagy
Experimental Cell Research, 420, 113342 (2022)
Hisanori Matsubara, Reiji Tanaka, Tatsuya Tateishi, Hideki Yoshida, Masamitsu Yamaguchi, Takao Kataoka
The human Bcl-2 family member Bcl-rambo and voltage-dependent anion channels manifest a genetic interaction in Drosophila and cooperatively promote the activation of effector caspases in human cultured cells
Experimental Cell Research, 381, 223-234 (2019)
Mako Nakazawa, Hisanori Matsubara, Yuka Matsushita, Megumi Watanabe, Nicole Vo, Hideki Yoshida, Masamitsu Yamaguchi, Takao Kataoka
The human Bcl-2 family member Bcl-rambo localizes to mitochondria and induces apoptosis and morphological aberrations in Drosophila
PLoS One, 11, e0157823 (2016)
Takao Kataoka, Nils Holler, Olivier Michau, Fabio Martinon, Antoine Tinel, Kay Hofmann, Jürg Tschopp
Bcl-rambo, a novel Bcl-2 homologue that induces apoptosis via its unique C-terminal extension
Journal of Biological Chemistry, 276(22), 19548–19554 (2001)