2019 Fiscal Year Annual Research Report
Reconstitution of the molecular machinery of intracellular membrane tethering and fusion
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17K07386
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
三間 穣治 大阪大学, 蛋白質研究所, 准教授 (30335301)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 細胞内膜交通 / 細胞内小胞輸送 / Rab / Small GTPase / 膜テザリング / 再構成 / プロテオリポソーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトを含む高等動物をはじめ全ての真核細胞は、時空間的に非常に厳密に制御された細胞内膜交通・小胞輸送（メンブレントラフィック）と総称される仕組みにより、翻訳・生合成されたタンパク質や生体膜を構成するリン脂質を含め様々な細胞内の物質を、細胞小器官オルガネラ群や細胞質膜、そして細胞外へと正確に
運搬・配置・分泌している。この細胞内膜交通・小胞輸送の仕組みは、正常な細胞機能に必要不可欠な根源的な細胞内インフラである。膜テザリングは、細胞内膜交通における主要な素反応であるが、輸送小胞と標的膜が（膜ドッキング・膜融合する前に）最初に互いを認識し接触する過程であり、膜交通の場所選択性・
特異性を制御・決定するうえで最も重要な過程である。本課題は、この細胞内において高度に選択的な「膜テザリング反応」を真に駆動する仕組みを解明することを目指し、膜テザリングに必須の中核因子であるヒトRab低分子量GTPaseファミリーを研究対象とし、再構成ヒトRabプロテオリポソーム膜動態アッセイ系を駆使した網羅的な機能解析を展開した。具体的には、ヒト細胞の代表的なオルガネラ群を対象に、それらに局在する主要なヒトRabファミリータンパク質10種類の再構成系を構築し、Rabファミリー低分子量Gタンパク質が駆動する細胞内膜テザリング反応の選択性、およびその分子機構を定量的に解析した。それらヒトRabが駆動する膜テザリング反応の分子機構に関する新たな知見は原著論文等（Segawa, Tamura, Mima, JBC, 2019; Ueda, Tamura, Mima, in preparation）として国際学術誌に発表済みあるいは投稿準備中である。
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