小胞輸送におけるタンパク質選別機構の解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14037272
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 佐藤 健 理化学研究所, 生体膜研究室, 研究員 (00303602)
• Keywords: 小胞体 / ゴルジ体 / 小胞輸送 / 糖タンパク質 / レクチン / 出芽酵母 / 輸送小胞

Research Abstract

小胞体-ゴルジ体間の小胞輸送において、積み荷タンパク質が輸送小胞内に取り込まれる機構はほとんど未知である。本研究では、出芽酵母の小胞体において積み荷タンパク質を特異的に認識するレセプターの同定を試み、その候補となるEmp47pおよびEmp46pを同定した。Emp46/47pはレクチンと相同性の高い領域を膜内腔側に持つl型膜タンパク質で、これらを欠損させるといくつかの糖タンパク質の輸送に遅れが見られる。本年度はEmp46pと小胞体内で相互作用しているタンパク質の同定を試みた。Emp46pを蓄積させた小胞体画分に化学架橋剤を反応させて、Emp46pに架橋されてくるタンパク質を質量分析によって同定した結果、Emp47pが同定された。可溶化した小胞体画分中のEmp46pを免疫沈降すると、Emp47pが共沈してくることから、Emp46pは小胞体中でEmp47pと複合体を形成していることが示された。この複合体形成には、Emp46pおよびEmp47p中のコイルドコイル領域が重要であることが解った。この複合体形成のEmp46/47pの小胞体からの輸送への影響を調べたところ、Emp47pは単独でも小胞体から輸送されるのに対し、Emp46pはEmp47pと複合体を形成していないとCOPll小胞に取り込まれず、小胞体に蓄積してしまうことが解った。また、分画した小胞体、ゴルジ体、およびCOPll小胞上でEmp46/47p複合体形成を調べたところ、小胞体およびCOPll小胞上では複合体が保持されているのに対して、ゴルジ体画分においてはこの複合体が解離していた。これらの結果から、Emp47pは小胞体においてEmp46pと複合体を形成することによりEmp46pをCOPll小胞に取り込み、ゴルジ体へと輸送して放すという、積み荷タンパク質レセプターとして機能していることが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] Sato, K., Nakano, A.: "Emp47p and its close homologue Emp46p have a tyrosine-containing ER exit signal and function in glycoprotein secretion in Saccharomyces cerevisiae"Mol. Biol. Cell.. 13. 2518-2532 (2002)