膜リン脂質の非対称性がメンブレントラフィックに果たす役割

Research Project

Project/Area Number	16044202
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Biological Sciences
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	鎌田このみ北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 助教授 (80312354)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	田中一馬北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 教授 (60188290) 山本隆晴北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 助手 (80312346)
Project Period (FY)	2004 – 2005
Project Status	Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help	¥4,600,000 (Direct Cost: ¥4,600,000) Fiscal Year 2005: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000) Fiscal Year 2004: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Keywords	細胞極性 / 出芽酵母 / メンブレントラフィック / 脂質二重層 / リン脂質 / トランスロケーション / 細胞生物学
Research Abstract	真核細胞の細胞形質膜において、それを構成するリン脂質は二重層の表裏で全く異なる分布を取っていることが知られている。この現象をリン脂質の非対称性と呼び、これまで実験的な証拠は提示されていないが、生体膜一般に見られる現象であると考えられている。しかしながら、リン脂質の非対称性が細胞の生命活動においてどのような意義を持つのかはほとんどわかっていない。私たちのグループは、これまでに出芽酵母において膜蛋白質Cdc50を同定し、Cdc50がリン脂質を二層間で移動させるリン脂質トランスロケースと複合体を形成してリン脂質の非対称性の制御に深く関与していることを明らかにした。Cdc50はその相同性のある蛋白質が広く真核生物に存在することから、出芽酵母を用いた解析が広く真核細胞に応用できると考えている。そこで、cdc50ファミリー変異株を用いて、リン脂質の非対称性の制御がメンブレントラフィックにおいて果たす役割を明らかにすることを目標に本研究を開始し、昨年度までに、リン脂質トランスロケース活性が初期エンドソーム-後期ゴルジ体を介するendocyticなリサイクリング経路において重要な役割を果たしていることを示唆する結果を得た。本年度はさらに解析を進め、以下に示す結果を得た。 1)endocyticなリサイクリングに必要な蛋白質であり、低分子量G蛋白質Ypt31/32のエフェクターとして働くRcy1の機能欠損によるリサイクリング不能を、初期エンドソームに存在すると考えられるCdc50-Drs2トランスロケースの過剰発現で抑圧できることを見出した。 2)Rcy1とCdc50-Drs2トランスロケースは細胞内で相互作用していることを明らかにした。これらのことから、Cdc50-Drs2トランスロケースはRcy1と密接に関連して、Ypt31/32の制御下においてendocyticリサイクリングの初期エンドソーム-後期ゴルジ体間で機能を果たしていることが示唆された。