2016 Fiscal Year Research-status Report
Analysis of the assembly mechanism of mini Golgi apparatus of fission yeast and its application to substance production
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16K07669
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
田中 直孝 香川大学, 農学部, 准教授 (60324109)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 凝集体 / ゴルジ体 / エンドソーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ゴルジ体は分泌経路内のオルガネラの一つであり，ERから輸送されてきたタンパク質への糖鎖修飾，細胞膜やエンドソームへの選別輸送を行う機能を有している。ゴルジ体の層板間やゴルジネットワークには，配列内にコイルドコイル領域を含んだタンパク質が存在し，ゴルジ体の構造保持や小胞の係留，層板の分裂や融合に関与していることが明らかになっているが，詳細な機構に関しては不明な部分が多い。ゴルジ体内の輸送に関与しているタンパク質を同定する目的で，ゴルジ体画分のTOF-MS解析を行った。網羅的に同定されたタンパク質群の中から配列内にコイルドコイル領域を持つ機能未知のタンパク質Gmp1, Gmp2, Gmp3, Gmp4を取得した。
それぞれの破壊株を取得し，表現型解析した結果，分泌糖タンパク質の糖鎖修飾異常を示すことが明らかになった。またGmpファミリーを過剰発現させると細胞内の数ヶ所に集約したドットが観察された。各オルガネラマーカーと共発現させたところ，後期分泌経路の細胞小器官エンドソームに局在する，Vps35とGmp1の局在が一致し，Gmp1が後期分泌経路で機能することが推察された。さらに，Yeast two hybrid法の結果からGmpファミリーが互いに相互作用していることが分かり，Gmpファミリーが複合体を形成していることが推定された。またGmp1の局在は，微小管合成阻害剤の処理や窒素飢餓培地による栄養の制限により細胞質中に拡散することが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初は過剰発現したGmpファミリーがゴルジ体全体を凝集させていると考えていたが、エンドソームからゴルジ体への輸送に働くVps35と局在を同一とすることが分かった。自身のプロモーター下で発現している時は、ゴルジ体に局在していることから、過剰発現した際には、Gmpの機能もしくは性質により、アグリソーム様の凝集体の形成に関与していることが分かってきた。非常に大きな凝集体を形成するが、生育に影響はなく、積極的に隔離する機構が存在しているように考えている。窒素源飢餓や微小管形成阻害剤、14-3-3タンパク質欠損などにより拡散することから、神経性疾患など病態とも関連する易凝集性タンパク質の形成・分解機構の解明に拡がる可能性がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
通常の発現状態でのGmpファミリーは、欠損により糖鎖生合成に障害を示すことから、ゴルジ体槽板上のどのようなタンパク質と相互作用しているのか解析を続ける。過剰発現による凝集体においても、相互作用するタンパク質の同定だけでなく、凝集体の電子顕微鏡画像による解析も試みたい。連関する機能を示すタンパク質も分かってきており、凝集体形成のメカニズムの解明を進める。また、分子量の大きな異種タンパク質の発現への影響についても、計画通り行いたい。
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| Causes of Carryover |
当初計画していた電子顕微鏡解析の条件検討を年度を超えて慎重に行いたい。また、分子量の大きいモデルタンパク質の構築についても初年度に準備を行う予定だったが、次年度でも支障がないため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
電子顕微鏡に供するサンプルの選抜と適した条件が決定次第、電子顕微鏡解析を行う。
分子量の大きいモデルタンパク質の構築に必要とされる遺伝子工学関連試薬に使用する。
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Research Products
(1 results)
