Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
オキシステロール結合タンパク質群は、オルガネラ膜接触部位において異なる2つの脂質を交換輸送する。このとき、交換輸送の場、すなわち“脂質交換輸送ゾーン”の形成がどのように維持されるのか、は不明である。また、オキシステロール結合タンパク質群の生理機能はほとんど解明されていない。本研究では、膜接触部位による脂質交換輸送制御機構において重要な役割を担うPI4P合成酵素の機能制御機構の解析を通して、脂質交換輸送ゾーン制御メカニズムとその生理機能を解明することを目的とする。
前年度に引き続き小胞体とエンドソーム間に形成されるメンブレンコンタクトに着目して解析を進めた。小胞体―エンドソームコンタクトに局在するオキシステロール結合タンパク質群による脂質交換輸送機構の解析を行った。まず、リガンドとなる脂質種を決定するため、動物細胞から脂質輸送ドメインを精製し、これを質量分析により解析したところ、PI4Pとホスファチジルセリンがリガンドとなることを見出した。そこでin vitroにおける脂質輸送能をリポソームを用いた脂質輸送アッセイ系により詳細に検討したところ、PI4Pとホスファチジルセリンを交換輸送する活性を有することが判明した。そこで、培養細胞における脂質輸送能とその生理機能を検討した。ラパマイシンによるFKBP-FRBシステムを用いて急速に小胞体―エンドソームコンタクト形成を誘導すると、エンドソームのPI4Pレベルが減少し、ホスファチジルセリンは逆に増加したことから、小胞体―エンドソームコンタクトにおいてオキシステロール結合タンパク質は脂質を交換輸送する活性を有することが判明した。ノックアウト細胞を用いたさらなる解析から、オキシステロール結合タンパク質群の機能喪失は確かにエンドソームにおけるPI4Pおよびホスファチジルセリンレベルに異常をきたすこと、これによりホスファチジルセリン依存的にエンドソームに局在するタンパク質の局在が損なわれること、そしてその結果、エンドソーム膜の分裂が遅延し、エンドソームからトランスゴルジ網への逆行輸送が正常に機能しないことなどが判明した。
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2022 2021 2020
All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results, Peer Reviewed: 3 results, Open Access: 3 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 4 results)
J Cell Biol
Volume: 221 Issue: 1 Pages: 1-19
10.1083/jcb.202103141
Frontiers in Cell and Developmental Biology
Volume: 9 Pages: 1-18
10.3389/fcell.2021.664788
Chemical Communications
Volume: 56 Issue: 98 Pages: 15422-15425
10.1039/d0cc06908f
