酵母を用いた小胞体―ミトコンドリア間の脂質輸送機構の解析

• Project/Area Number: 13760059
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 応用微生物学・応用生物化学
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 福田 良一 東京大学, 農学生命科学研究科, 助手 (50323481)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 2002: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2001: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: Saccharomyces cerevisiae / リン脂質 / 輸送 / 小胞体 / ミトコンドリア

Research Abstract

本研究では、酵母を材料としオルガネラ間の脂質輸送機構の解析を行った。酵母においてphosphatidylserine (PS)の一部はミトコンドリアへ輸送されphosphatidylethanolamine (PE)に変換される。PEはミトコンドリアの機能に必須であることから、ミトコンドリアの機能に欠損を持つ変異株にはミトコンドリアヘの脂質輸送に欠損を持つ株が含まれる可能性が考えられる。昨年度に引き続き、約5,000株の酵母遺伝子破壊株コレクションから単離した350株のミトコンドリア機能欠損株のうち新たに78株、合計153株について全リン脂質組成をHPLCにより測定し、細胞内PE量が低下した株を24株、合計47株得た。更にこれら47株のミトコンドリア画分のPE量を測定し、同画分のPE量の減少した株を33株得た。これらの遺伝子産物には、小胞体からミトコンドリアヘのPSの輸送に関与しているものが含まれる可能性が考えられ、それらの機能について解析を行うことにより、小胞体-ミトコンドリア間の脂質輸送機構に関する知見が得られると期待される。一方、酵母においてPSのPEへの変換を触媒するPSD1、PSD2を破壊し、更にKennedy経路のECT1をGAL1プロモーター支配下に置いた株を作製したところ、グルコース存在下ではPE合成が停止してしまうため生育できないが、培地に短鎖PEを添加するとその生育が支持されることを見いだした。この場合、短鎖PEは細胞内に取り込まれ、いずれかのオルガネラでアシル基が交換され利用されていると考えられる。従ってこの株をもとにPE存在下で生育できなくなった変異株を単離すれば、細胞内PE輸送に欠損を持つ株が得られると考えられる。そこで、本PE合成欠損株を変異原処理し、約48,000個のコロニーから20株のPEを利用できなくなった変異株を取得した。今後、これら変異株の変異を相補する遺伝子を単離し解析することにより、細胞内オルガネラ間のPEの輸送機構に関する知見が得られると期待される。