トランスゴルジネットワーク上で制御される新規なエンドソーム形成機構の解明
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21K06157
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44010:Cell biology-related
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases (2023)
Tokyo University of Science (2021-2022) |
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Principal Investigator |
長野 真 国立感染症研究所, 治療薬・ワクチン開発研究センター, 主任研究官 (50572715)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | エンドソーム / トランスゴルジネットワーク / 出芽酵母 / メンブレントラフィック / Rab5 |
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| Outline of Research at the Start |
細胞内では恒常的に、膜小胞の融合によって形成されたエンドソーム(ES)がリソソームに融合して消失しているため、この形成機構の解明は、ESが関わる細胞機能の解明や疾患の理解、治療法の確立に重要と考えられてきた。申請者は近年出芽酵母において、新規なES形成機構を見出した。トランスゴルジネットワーク(TGN)で形成された膜小胞上で、低分子量GTPase Rab5が活性化されてESが形成されることを明らかにした。本申請課題では、これらの先行研究の成果をもとに、この新規なES形成の分子機構の解析を進め、ESが関わる生理現象や疾患メカニズムの理解につながる新しい学術的基盤を構築する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度は、トランスゴルジネットワーク(TGN)によるRab5ホモログVps21pの活性化とVps21pが局在するエンドソーム形成の分子機構を明らかにするために、前年度に引き続き、(1)TGN局在性のクラスリンアダプターがVps21pを活性化する分子機構の解明、(2)低分子量GTPase Arf1pと同様に、Vps21p局在エンドソームの形成にに関わる因子の探索、(3)TGN局在性クラスリンアダプター-Vps21pエンドソーム軸が制御する細胞内輸送機構の解析を進めた。
(1)について、前年度までですでに、TGN局在性クラスリンアダプターとしてAP-1複合体、GGAアダプター、EpsinホモログEnt3/5の3種類の役割の違いを解析してきており、この解析結果を論文化した（Nagano et al., 2023, JCS, 2023年9月掲載）。(2)について、ARF1欠損株に様々はTGN関連遺伝子の欠損を加えて、Vps21p局在エンドソームの形成がより抑制される遺伝子を探索した。この結果、TGN局在性の低分子量GTPase Arl1pの活性化に重要なSys1pを新規なエンドソーム形成の関連因子として同定した。(3)については、Vps21pが熱ストレス応答性の変性タンパク質のエンドサイトーシスにおいて、細胞膜からの取り込み過程とエンドソーム成熟過程の2段階で働くことを見出し、この過程で形成されるVps21p局在エンドソームにも、Arf1pやEnt3/5が必要であることを明らかとした。この研究成果は現在論文投稿し、査読を経てリバイス中である。
三年間の研究期間全体を通して、TGNが制御するエンドソーム形成の分子機構の解明に取り組み、新たな制御因子の同定や分子機序の理解を進めたのみならず、細胞膜における変性タンパク質の蓄積が誘導するストレス応答性エンドサイトーシスとにおいても、この機構が働いていることを明らかとした。
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Report
(3 results)
Research Products
(56 results)
