GPIアンカー生合成変異トリパノソーマにおけるGPIアンカー型蛋白質の分解機構

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12770124
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 永宗 喜三郎 大阪大学, 微生物病研究所, 文部科学教官助手 (90314418)
• Keywords: トリパノソーマ / GPIアンカー / プロサイクリン / トランスアミダーゼ

Research Abstract

プロサイクリック型トリパノソーマよりGPIの生合成に関与する遺伝子の一つであるGPI10をノックアウトするとGPIの生合成はその遺伝子が関与しているステップで停止し、そのため通常原虫表面に大量に発現されるGPIアンカー型タンパク質であるプロサイクリンは細胞表面から全く検出できなくなっていた。
そこでノックアウトトリパノソーマにおけるパルス・チェイス実験を行うと、原虫表面に発現されなかったプロサイクリンは非常に短時間のうちに原虫内で分解され、その後分解を受けながら細胞外へと分泌されていることが明らかとなった。
続いてこの分解がGPIアンカー生合成能欠失トリパノソーマにおいて共通の現象であることを確認するため、GPIアンカー生合成経路の最終ステップ、即ちアンカーをタンパク質に結合させるステップに働いている酵素であるトランスアミダーゼのサブユニットの1つであるGPI8をクローニングし、更にその遺伝子をノックアウトしたプロサイクリック型トリパノソーマを作製した。このノックアウト変異株では完成型のGPIは合成されていたが原虫表面のプロサイクリンの発現は消失していた。またGPI8ノックアウト変異株はGPI10ノックアウト変異株と同様に、付着細胞用の表面処理をした培養器具の内壁に強く密着し細長く伸びた形態を示し、増殖が著しく阻害されたが、GPI10の変異株と異なり死滅することはなかった。
また、無処理の培養器具内での増殖もGPI10の変異株と、その変異をプラスミドにより相補したクローンの中間的な形質を示し、GPI8のノックアウト変異株はGPI10ノックアウト変異株と比較してマイルドな表現型を示すことが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] Kisaburo Nagamune et al.: "Criticalr roles of glycosylphosphatidylinositol for Trypanosoma brucei"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 97(19). 10336-10341 (2000)
• [Publications] 永宗 喜三郎, 木下 タロウ: "抗原虫薬開発の標的としてのGPIアンカー生合成経路"蛋白質核酸酵素. 47(1). 30-36 (2002)