2023 Fiscal Year Annual Research Report
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21K06145
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
須田 恭之 筑波大学, 医学医療系, 助教 (10553844)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 胞子形成 / 減数分裂 / 膜交通 / 小胞体 / ERES / 出芽酵母 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
出芽酵母の配偶子形成である胞子形成では、減数分裂を経た1倍体の核は前胞子膜と呼ばれる膜構造の内へと分配され、4つの胞子が細胞内に形成される。前胞子膜は、小胞体からゴルジ体を経て細胞膜へと輸送する膜交通の分子機構が再構成され、ゴルジ体からの小胞輸送により細胞内に新たに生み出される膜構造である。この過程では膜交通の出発地点となる小胞体は減数分裂における核膜形態の変化に応じて大きく変化するが、この小胞体の形態変化やERESを胞子内へと分配する分子機構は未だ明らかになっていなかった。本研究は小胞体機能ドメインERESの形態変化と胞子への分配を司る分子機構を明らかにすることを目的として行った。本年度の研究の概要を下記に示す。
これまでに胞子内へのERES分配には１型プロテインフォスファターゼ（PP1）が重要な働きを担うことを明らかにしていた。また前年度には、COPII形成を司る分子の一つSed4の欠損株はgip1欠損株の表現型を模倣できること示したが、Gip1とSed4は遺伝学的、物理的にも相互作用を示さなかった。PP1-Gip1のターゲットを探索し、その候補としてSec16を見出した。Sec16の挙動を野生株とgip1, sed4変異株にて解析した。その結果、既報通りsed4変異株におけるSec16のERESへの局在不全は胞子形成時にも見られた。一方、gip1欠損株では、Sec16のERESへの局在は減数第二分裂時までは野生株での挙動と何ら変わる点は見られなかったが、それ以降はドット状の局在が見られなかった。また、ゴルジ体や前胞子膜へ輸送される積荷分子の輸送を解析し、野生株とgip1欠損株で比較解析した。
これらの結果からPP1-Gip1は、減数第二分裂時に分泌経路の出発点であるERESを前胞子の内側にて新たに形成し、前胞子膜へ効率よく積荷や脂質分子を運搬できるよう制御するとの仮説を提唱し、論文としてまとめた。
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