小胞体経路の蛋白質選別輸送の分子機構

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04259106
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 大村 恒雄 九州大学, 大学院医学系研究科, 教授 (80029933)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 姫野 勝 九州大学, 薬学部, 教授 (50037602) ; 中野 明彦 東京大学, 理学部, 助教授 (90142140) ; 田代 裕 関西医科大学, 医学部, 教授 (40077558) ; 大西 俊一 京都大学, 理学部, 教授 (00025272) ; 池原 征夫 福岡大学, 医学部, 教授 (70037612)
• Keywords: 小胞体 / 蛋白質輸送 / エキソサイトーシス / エンドサイトーシス / ゴルジ装置 / 小胞輸送 / リソソーム

Research Abstract

小胞体から細胞表層に至るエキソサイトーシスおよびエンドサイトーシス経路の蛋白質輸送の各段階について、研究代表者および研究分担者で分担して研究を進めた。主要な研究実績は次の通りである。
1.小胞体:生合成と共役した小胞体膜に組み込まれる蛋白質について、アミノ末端に存在するシグナルアンカー配列の膜内配向を決定する構造要素を明らかにした(大村)。ラット膵外分泌腺細胞で、KDELをもつ小胞体内腔蛋白質が小胞体から輸出される現象を検討し、KDEL蛋白質がその受容体に比較し過剰合成されることが小胞体へ留置かれない原因と推定した(田代)。小胞体の膜蛋白質の小胞体への留置機構を解析し、蛋白質分子中の膜挿入部分が留置に関与していることを見出した(田代、大村)。2.小胞体ーゴルジ装置間輸送:細胞表層に輸送されるDPPIVの活性部位にアミノ酸変異を導入すると小胞体からゴルジに輸送されなくなることを見出した(池原)。酵母において、SarlpによるGTPの加水分解は小胞体よりの輸送小胞の形成には必要なく、輸送小胞のゴルジ装置への結合段階に必要なことを確かめた(中野)。3.ゴルジ装置:V-ATPアーゼの阻害剤バフィロマイシンA1がトランスゴルジ領域においての分泌顆粒の形成を阻害することを見出した(田代)。ゴルジ体へのリポソームの融和条件を検討し、融合がATPや細胞質を要求せず、ゴルジ膜の内在性蛋白質に依存することを見出した(大西)。4.リソソーム:リソソーム膜蛋白質LGP107は大きな内腔ドメインと小さな細胞質ドメインとから成るが、細胞質ドメインのアミノ酸配列を改変しCOS細胞で発現させ、この膜蛋白質のリソソームへの輸送に細胞質ドメインが必要であることを証明した(姫野)。肝細胞において、オートファゴソームとリソソームの融合を電顕観察により検討し融合過程を解析した(横田)。

Research Products

• [Publications] Masao Sakaguchi: "Functions of Signal and Signal-Anchor Sequences Are Determined by the Balance between the Hydrophobic Segment and the N-terminal Charge." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 89. 16-19 (1992)
• [Publications] Masao Sakaguchi: "Mitochondrial Porin Can Be Translocated across Both Endoplasmic Reticulum and Mitochondrial Membrances." J.Biochem.112. 243-248 (1992)
• [Publications] Kazuya Murakami: "An Isozyme of Microsomal Carboxyesterases,carboxyesterase Sec,Is Secreted from Rat Liver into the Blood." J.Biochem.113. 61-66 (1993)
• [Publications] E.Tsuji: "An active-site mutation(Gly^<633>-Arg)of dipeptidyl peptidase IV causes its retention and rapid degradation in the endoplasmic reticulum." Biochemistry. 31. 11921-11927 (1992)
• [Publications] T.Fujiwara: "Selective cell surface expression of dipeptidyl peptidase IV with mutations at the active site sequence." Biochem.Biophys.Res.Commun.185. 776-784 (1992)
• [Publications] T.Seguchi: "Brefeldin A-resistant mutants of human epidermoid carcinoma cell line with structural changes of the Golgi complex." J.Biol.Chem.267. 11626-11630 (1992)
• [Publications] M.Murata: "pH-dependent membrane fusion and vesiculation of phospholipid large unilamellar vesicles induced by amphiphilic anionic and cationic peptide." Biochemistry. 31. 1986-1992 (1992)
• [Publications] M.Ohashi: "A novel fluorescence method to monitor the lysosomal disinteagation of low density lipoprotein." Eur.J.Cell Biol.59. 116-126 (1992)
• [Publications] S.Kagiwada: "In vitro fusion of rabbit liver Golgi membranes with liposomes." J.Biol.Chem.268. 1430-1435 (1993)
• [Publications] H.Takemoto: "Heavy chain binding protein(Bip/GRP78)and Endoplasmin are exported from the endoplasmic reticulum in rat exocrine pancreatic cells,similar to protein disulfide-isomerase." Arch.Biochem.Biophys.296. 129-136 (1992)
• [Publications] A.Yokota: "Two forms of the low-affinity Fc receptor for IgE differentially mediate endocytosis and phagocytosis:Identification of the critical cytoplasmic domains." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 89. 5030-5034 (1992)
• [Publications] Issay Okazaki: "Purification and Characterization of an 85 kDa Sialoglycoprotein in Rat Liver Lysosomal Membranes." J.Biochem.111. 763-769 (1992)
• [Publications] Takahiro Kyoden: "Purification and Characterization of Dipeptidyl Peptidase IV in Rat Liver Lysosomal Membranes." J.Biochem.111. 770-777 (1992)
• [Publications] Junnji Ezaki: "Purification and Characterization of(Ca^<2+>-Mg^<2+>)-ATPase in Rat Liver Lysosomal Membranes." J.Biochem.112. 33-39 (1992)