コート小胞形成における動的秩序形成メカニズムの解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Dynamical ordering of biomolecular systems for creation of integrated functions |
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| Project/Area Number |
26102504
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
二井 勇人 東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (90447459)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2015)
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| Budget Amount *help |
¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | COPII小胞 / リポソーム / 試験管内再構成 / アルツハイマー病 / アミロイドβ / γセクレターゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リポソームと酵母のCOPIIタンパク質（Sar1GTPase、Sec23/24複合体、Sec13/31複合体、Sec12）を用いて、試験管内でCOPII輸送小胞を生成させ、その分子機構を解析した。Sar1は、Sec12GEFによって活性化され膜上へ移行してコート形成の核となるが、Sec24GAPによって不活化され膜から脱離する。COPII小胞の大きさは直径約60 nmである。本研究では、様々な大きさのリポソームを調製し、①Sar1の活性を検出するトリプトファン蛍光、②コートの形成を検出する散乱光の二つの手法を用いて、膜の曲率がSar1活性化とコートの安定性におよぼす影響を解析した。その結果、直径約60 nmのリポソーム上では、直径約200nmのリポソームと比べて、Sec12のGEF活性が２倍に促進してSar1が活性化され、コートの崩壊が抑えられて約２割のコートが崩壊せずに安定化した。曲率が高まった小胞上ではSec12の活性が上昇し、コートが維持されることが明らかとなった。以上の成果は、現在投稿準備中である。
アルツハイマー病の原因となるアミロイドβ（Aβ）の小胞での形成機構についても、ヒトのγセクレターゼとアミロイド前駆体を発現した酵母を用いて解析を行った。ミクロソームからCOPII小胞を生成させ、Aβを検出した結果、小胞内でAβ生成が促進することが明らかとなった。さらに、酵母発現系を用いて、Aβ生成に影響をもたらす化合物をスクリーニングした結果、脂質プラズマローゲン（phosphatidylethanolamine plasmalogen）が、Aβ生成を阻害することが明らかとなった（J. Biochem. 2015）。また、γセクレターゼの触媒サブユニットであるプレセニリンについて、家族性アルツハイマー病変異体の異常活性を回復する活性化スクリーニングを行い、Aβの生成を抑制することに成功した(J. Biol. Chem. 2016)
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
