細胞の極性成長および細胞質分裂におけるエキソサイトーシスの役割とその制御機構

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16044205
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 中野 賢太郎 筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 講師 (50302815)
• Keywords: 細胞質分裂 / 細胞極性 / エキソサイトーシス / アクチン / 細胞骨格 / 小胞分泌 / 低分子量Gタンパク質 / 分裂酵母

Research Abstract

エキソサイトーシスは、細胞膜のダイナミクスを制御すると同時に、特定の細胞表層領域へ受容体や細胞極性因子を局在化させることで、細胞に空間的情報を付与する。そのため、細胞の形体形成や細胞質分裂におけるエキソサイトーシスの役割とその制御機構を明らかにすることは重要である。本目的のため、細胞の形体形成や細胞質分裂のしくみが最もよく解明されている分裂酵母を用いて解析を進めた。
まず、後期Rab-type small GTPaseであるYpt2を研究対象に選んだ。最初に、Ypt2が分裂酵母のエキソサイトーシスに必須なことを遺伝学的に確認した。その後、分泌小胞の輸送とターゲティングを詳細に観察するため、Ypt2の細胞内挙動をエバネッセンス顕微鏡とニポウディスク型共焦点レーザー顕微鏡を用いて観察した。その結果、細胞の成長端や分裂面などの細胞表層におけるYpt2の運動を捉えることができた。また、Ypt2のそれらの領域への局在化にはアクチン細胞骨格が必要であることが分かった。現在、Ypt2の運動が小胞の輸送や分泌の過程とどのように関連しているか対応するために、詳細な観察を続けている。さらに、この過程におけるアクチン細胞骨格の制御タンパク質For3とV型ミオシンモーターMyo4の機能についても検討中である。
次に、小胞の輸送と分泌が特定の細胞領域で起こるしくみを解明するため、細胞の極性維持に必須なPob1とエキソシストの機能について検討した。これらの因子は、細胞内機能の重複性と部分的な共局在性を示した。しかし、既知のエキソシストとPob1の間には直接的な結合性は認められなかった。そこで、新たに未同定のエキソシストの構成成分をコードすることが予想される遺伝子を単離し、機能解析を進めている。また、小胞と細胞膜の融合のしくみを調べるためにtomosyn様遺伝子について解析したが、結論を得るには至っていない。