ゴルジ体における糖鎖修飾ゾーンの形態的解析

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K22655
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 苅田 聡 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (50883526)
• Project Period (FY): 2020-09-11 – 2023-03-31
• Keywords: ゴルジ体 / 糖鎖修飾 / 形態学

Outline of Annual Research Achievements

ゴルジ体は多彩な糖鎖修飾を行う細胞内小器官であるが、ゴルジ体内における糖鎖修飾の種類と分布の関係性、および制御機構については明らかとなっていな
い。本研究ではそのような糖鎖修飾ゾーンの存在を検証することを目的として解析を行う。これまでの解析で以下の結果を得た。
１）超解像顕微鏡技術であるSTORMによってGALNT6, GnT1, XYLT2のミニゴルジスタック内における局在を観察した。その結果、Giantinによってラベルされるミニゴルジスタックの辺縁部において、GALNT6, GnT1, XYLT2はクラスター様の塊を形成するように観察された。一方で、ゴルジ体局在タンパク質であるFAM3Cはミニゴルジスタックの辺縁部では無く、中心部に局在が見られ、ゴルジ体内におけるタンパク質の分布はゴルジ槽板レベルだけでなく、一つの槽板内において辺縁部近傍、及び中心部において区画化されていることが示唆された。
２）近傍標識法によるGALNT6, GnT1, XYLT2の近傍に存在するゴルジ体局在タンパク質を同定し、さらにペプチド検出数の高いゴルジ体タンパク質について免疫沈降法を用いて糖転移酵素との相互作用を解析した。その結果、カルシウム結合タンパク質や機能未知の遊離タンパク質との相互作用が確認された。カルシウム結合タンパク質を含むゴルジ体局在遊離タンパク質が糖鎖修飾に寄与するかについてはこれまでに報告されていない。遊離タンパク質の機能を明らかにすることで糖鎖修飾機構における新たな知見に繋がることが期待される。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

生細胞内の糖転移酵素のゴルジ体内の分布を調べるべく実験系の構築しているが、顕微鏡の技術的な限界により観察が困難な状況である。理化学研究所の超解像生細胞観察技術であるSCLIMを用いて解析を行う必要があり、出張などを伴うため実験系の構築に時間がかかってしまっている。

Strategy for Future Research Activity

糖転移酵素がクラスターを形成するか否か、またゴルジ体内における挙動を明らかにするためにライブイメージングによってゴルジ体ミニスタック上の糖転移酵素の挙動解析を行う。
また近傍標識法によって同定されたゴルジ体タンパク質については発現抑制による糖転移酵素の局在への影響の解析、また結合様式について明らかにするために変異体を用いて相互作用解析を行う。

Causes of Carryover

研究計画が遅延しており、次年度においても研究活動を行う必要が生じたため計画的に次年度使用額として繰り越しを行った。