動物細胞における小胞体-ゴルジ体間輸送とタンパク質の選別

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10215206
• Research Institution: Nagahama Institute of Bio-Science and Technology
• Principal Investigator: 山本 章嗣 関西医科大学, 医学部, 講師 (30174775)
• Keywords: 小胞体 / ゴルジ体 / 輸送小胞 / 免疫電顕法 / ミクロソーム型アルデヒド脱水素酵素 / シナプトタグミン / 結晶体様小胞体 / 小胞輸送

Research Abstract

ミクロソーム型アルデヒド脱水素酵素(msALDH)は、C末端アンカー型膜蛋白質の1つであり、C末端の疎水的領域で小胞体膜にアンカーしている。私達は、これまで、msALDHの小胞体局在化機構を解析し、そのC末端35アミノ酸残基内に小胞体局在化シグナルが存在することを明らかにした。本研究では、緑色蛍光蛋白質(GFP)のC末端にmsALDHのC末端35アミノ酸を付加したキメラ蛋白質をCOS細胞などに遺伝子導入し、その細胞内分布を高感度の免疫電顕法を用いて解析した。その結果、このキメラ蛋白質は小胞体膜と核膜に多数検出されたが、輸送小胞、ゴルジ体には検出されなかった。したがって、msALDHは、ゴルジ体からリトリーブされるKDELタンパク質などとは異なり、輸送小胞が小胞体から出芽する際に輸送小胞から排除され、小胞体に静的に残留すると考えられる。
培養細胞にmsALDHを過剰発現させると結晶体様小胞体が形成される。今回、1型膜タンパク質であるシナプトタグミンの変異タンパク質の発現によっても結晶体様小胞体が形成されることを明らかにした。正常シナプトタグミンIVはゴルジ体に局在するが、そのC末端17アミノ酸を除去すると、ゴルジ体に局在しなくなり、顆粒状の結晶体様小胞体を形成する。C末端WHXLモチーフの除去によって、C2Bドメインの安定性が壊れ、誤って折り畳まれたタンパク質が小胞体に蓄積し、多量体を形成することによって結晶体様小胞体が形成されることが示唆された。

Research Products

• [Publications] Fukuda M, Yamamoto A, Mikoshiba K: "Formation of crystalloid endoplasmic reticulum induced by expression of synaptotagmin lacking the conserved WHXL motif in the C-terminus : Structural importance of the WHXL motif in the C2B domain"J. Biol. Chem.. 276. 41112-41119 (2001)