酵母細胞内におけるセラミドの動態に関する研究

• Project/Area Number: 08J04662
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Applied microbiology
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 梶原 健太郎 Hiroshima University, 大学院・生物圏科学研究科, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2008 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2009: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2008: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
• Keywords: セラミド / GPIアンカー型タンパク質

Research Abstract

セラミドは小胞体で合成された後、ゴルジ体へと輸送される(このセラミド輸送は輸送小胞を介する小胞輸送と、これを介さない非小胞輸送の2つの経路から構成されている。しかし小胞体からゴルジ体へのセラミド輸送の詳細な機構は不明のままである。本研究では、細胞内の脂質恒常性が異常になっている変異株を用いて、セラミド輸送の解析をおこない、以下の結果を得ていた。1)セラミド小胞輸送にオキシステロール結合タンパク質Oshが関与する。2)このセラミド小胞輸送はグリコシルフォスファチジルイノシトール(GPI)アンカータンパク質との共輸送ではない。本年度は、これらの結果を踏まえて、小胞体からのセラミド輸送におけるOshタンパク質のさらなる機能解析をおこなった。
(研究1)Oshタンパク質が関与するセラミド輸送とタンパク質輸送の関連を解析した。その結果、Osh破壊株では分泌タンパク質であるカルボキシペプチダーゼ(CPY)の細胞内輸送に異常は認められなかった。これに対して、脂質マイクロドメインに局在するトリプトファントランスポーター(Tat2-mRFP)の小胞体からの輸送に損傷が生じていた。よって、Oshタンパク質が関与するセラミド小胞輸送は脂質マイクロドメインに局在するタンパク質との共輸送であると考えられた。
(研究2)タンパク質輸送損傷時のOshタンパク質の関与を解析した。その結果、OSH遺伝子を破壊することによって、小胞体-ゴルジ体間を循環するタンパク質GFP-Rer1の輸送の損傷が部分的に抑圧された。よって、Oshタンパク質はTat2-mRFP以外のタンパク質の輸送に対しては負に制御している可能性が示唆された。
(総括)以上の結果から、小胞体からのセラミドの小胞輸送は特定のタンパク質との共輸送であり、両者間に相互制御する関係が存在すると考えられた。

Research Products

• [Journal Article] Functional Interactions between Sphingolipids and Sterols in Biological Membranes Regulating Cell Physiology (2009)
  • Author(s): Xueli Guan, Cleiton M.Souza, Harald Pichler, Gisele Dewhurst, Olivier Schaad, Kentaro Kajiwara, Hirotomo Wakabayashi, Tanya Ivanova, Guillaume A.Castillon, Manuele Piccolis, Fumiyoshi Abe, Robbie Loewith, Kouichi Funato, Markus R.Wenk, Howard Riezman
  • Journal Title: Molecular Biology of the Cell 20 Pages: 2083-2095
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Yeast ARVl Is Required for Efficient Delivery of an Early GPI Intermediate to the First Mannosyltransferase during GPI Assembly and Controls Lipid Flow from the Endoplasmic Reticulum (2008)
  • Author(s): Kentaro Kajiwara, Reika Watanabe, Harald Pichler, Kensuke Ihara, Suguru Murakami, Howard Riezman, Kouichi Funato
  • Journal Title: Molecular Biology of the Cell 19 Pages: 2069-2082
  • Peer Reviewed
• [Presentation] スフィンゴ脂質恒常性の破綻がきたす細胞死誘導機構の解析 (2009)
  • Author(s): 梶原健太郎
  • Organizer: 2009年度日本農芸化学会関西・中四国・西日本支部、日本栄養・食糧学会九州・沖縄支部および日本食品科学工学会西日本支部合同大会
  • Place of Presentation: 琉球大学
  • Year and Date: 2009-10-30
• [Presentation] スフィンゴ脂質恒常性の破綻がきたす細胞死誘導機構の解析 (2009)
  • Author(s): 梶原健太郎
  • Organizer: 酵母遺伝学フォーラム第42回研究報告会
  • Place of Presentation: 筑波ノバホール
  • Year and Date: 2009-07-29
• [Presentation] 脂質結合タンパク質 Osh タンパク質はセラミドの小胞輸送に関与する (2008)
  • Author(s): 梶原健太郎, 花田賢太郎, Howard Riezman, 船戸耕一
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会 第81回日本生化学学会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2008-12-12
• [Presentation] 脂質結合タンパク質 Osh の新たな機能-セラミド輸送の調節 (2008)
  • Author(s): 梶原健太郎, 花田賢太郎, Howard Riezman, 船戸耕一
  • Organizer: 酵母遺伝学フォーラム 第41回研究報告会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2008-09-11
• [Presentation] GPIフリッパーゼ候補タンパク質Arv1の発見と, その意義 (2008)
  • Author(s): 梶原健太郎
  • Organizer: 第11回真核微生物交流会
  • Place of Presentation: 独立行政法人酒類総合研究所
  • Year and Date: 2008-07-04