イメージングによるゴルジ体内タンパク質輸送機構の解明

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21770215
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 時田 公美 Kyushu University, 大学院・医学研究院, 学術研究員 (50415296)
• Keywords: 細胞構造・機能 / ゴルジ体

Research Abstract

細胞内小器官である小胞体(ER)とゴルジ体は細胞内の物質輸送において互いに密接に関連しながら重要な役割を果たしている。細胞内に網目状に広がる小胞体表面のリボソームで合成されたタンパク質は小胞体のサブドメインであるER exit siteからCOPII小胞とよばれる輸送小胞にのってゴルジ体へと送り出され、ゴルジ体のシスからトランス槽へと通り抜ける間に段階的に修飾・選別されてそれぞれの目的地へと運ばれていく。小胞体で作りだされ、ゴルジ体内を輸送されて分泌されたタンパク質は細胞や固体の恒常性の維持に極めて重要である。
小胞体やゴルジ体は細胞周期ごとに消失・形成をくりかえすダイナミックな細胞小器官であり、その形成・維持にはさまざまな因子がはたらいていると考えられるがその機構に関しては明らかになっていないことが多い。本研究では小胞体・ゴルジ体のダイナミクスおよび分泌タンパク質の動態を、イメージングを中心とした手法により解析することを目的としている。
当初はゴルジ体内のタンパク質輸送に重点を置いて研究を行う予定であったが、研究の過程において、タンパク質輸送の出発点である小胞体のダイナミクスに重要な新規の因子を複数発見するに至った。また、この過程で試験管内で小胞体を再構成する実験系の条件検討を行い、網目状の構造を再現性よく作ることができるようになった。さらに、イメージングの条件を工夫することにより、試験管内で小胞体の網目状構造が再構成される様子をリアルタイムで観察することに成功した。