2001 Fiscal Year Annual Research Report
分泌経路における小胞形成とリサイクリング-酵母から高等植物への展開
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10215210
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| Research Institution | RIKEN |
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Principal Investigator |
中野 明彦 理化学研究所, 生体膜研究室, 主任研究員 (90142140)
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| Keywords | タンパク質の分泌 / メンブレントラフィック / ARF1 / RER1 / SEC12 / Ara6 / 液胞のbulb構造 / 重力屈性 |
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| Research Abstract |
出芽酵母を用い,分泌経路における小胞輸送の分子機構について以下のことを明らかにした.1.Arf1 GTPaseのさまざまなts変異が示す輸送損傷を詳細に解析しその多コピー抑圧遺伝子を分離した.抑圧遺伝子の解析から,tsアリル特異的に異なるGEFやGAPが関与することを示唆した.2.Sec12p等の一群の膜タンパク質の小胞体局在化に関与するRer1pが,ゴルジ体における選別受容体であることを証明した.また,Rer1pのゴルジ体局在化シグナルを同定し,COPIとの相互作用を明らかにした.3.Sec12p,Sec71pの小胞体局在化シグナルをアミノ酸レベルで同定した.また,Sec12pについてX線結晶解析を行った.4.トリプトファン輸送体Tat2pの細胞膜への正しい輸送に,エルゴステロール合成が必須であることを示した.5.Rer2pとそのホモログであるSrt1pが共にcis-prenyltransferase活性を有するが,産物の鎖長,局在性,発現様式等で異なる性質を持つことを明らかにした.
植物の形態形成におけるメンブレントラフィックの意義を明らかにするために,以下の研究を行った.1.AtARF1の優性阻害型遺伝子を植物細胞に導入し,その発現が小胞体-ゴルジ体間輸送を阻害することを示した.2.植物の新たなRab GTPaseとしてAra6,Ara7を同定し,これらがエンドソームで機能することを明らかにした.このうちAra6はこれまでに知られるRabとは大きく異なり,植物特異的な機能を持つことを示唆した.3.酵母sec15を抑圧する遺伝子として同定したシロイヌナズナRMA1が,新奇の膜結合型ユビキチンキナーゼをコードすることを示した.4.シロイヌナズナの液胞膜の可視化マーカーとして作製したγTIP-GFPの解析から,液胞膜は生きた個体の細胞内できわめてダイナミックで複雑な構造を取ることを明らかにした.5.シロイヌナズナの重力屈性変異株の解析から,液胞形成が重力感知に重要な意義を持つことを明らかにした.
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[Publications] Sato, K.: "Rer1p, a retrieval receptor for ER membrane proteins, is dynamically localized to Golgi by coatomer"J. Cell Biol.. 152. 935-944 (2001)
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[Publications] Matsuda, N.: "Rmal, a novel type of RING-finger protein conserved from Arabidopsis to human, is a membrane-bound ubiquitin ligase"J. Cell Sci.. 114. 1949-1957 (2001)
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[Publications] Dumon-Seignovert, L.: "Purification, crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of the yeast Sec12D protein, a guanine nucleotide exchange factor involved in vesicle transport"J. Acta Cryst. D.. 57. 893-895 (2001)
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[Publications] Sato, M.: "Yeast Saccharomyces cerevisiae has two cis-prenyltransferases with different properties and localizations. Implication for their distinct physiological roles in dolichol synthesis"Genes to Cells. 6. 495-506 (2001)
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[Publications] Umebayashi, K.: "Activation of the Ras-cAMP signal transduction pathway inhibits the proteasome-independent degradation of misfolded protein aggregates in the ER lumen"J. Biol. Chem.. 276. 41444-41454 (2001)
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[Publications] Ueda, T.: "Ara6, a plant-unique novel-type Rab GTPase, functions in the endocytic pathway of Arabidopsis thaliana"EMBO J.. 20. 4730-4741 (2001)
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[Publications] Morita, M. T.: "Involvement of the vacuoles of the endodermis in the early process of shoot gravitropism in Arabidopsis"Plant Cell. 14. 47-56 (2002)
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[Publications] Saito, C.: "A complex and mobile structure forms a distinct subregion within the continuous vacuolar membrane in young cotyledons of Arabidopsis"Plant J.. 29(印刷中). (2002)
