2012 Fiscal Year Annual Research Report
脂質非対称を感知するセンサーと細胞内シグナルの分子機構の解明
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23657120
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
木原 章雄 北海道大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (50333620)
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| Keywords | 脂質 / 生体膜 / 脂質非対称 / センサー |
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| Research Abstract |
脂質非対称とは細胞膜の脂質二重層において内層と外層の脂質組成が違うことを指す。我々は酵母において脂質非対称を感知してシグナルを伝達する経路としてRim101経路を見いだし，この経路でRim21がセンサー分子として機能することを明らかにしてきた。本年度我々は，Rim21が補助因子であるDfg16及びRim9とともに細胞膜近傍においてパッチ上の構造体に集積して機能することを見いだした。このパッチ状の局在は相互依存的であり，それぞれの変異株中では別の因子の局在異常を引き起こした。この細胞膜近傍の構造体は脂質非対称シグナルを発信する場となっていると考えられる。センサーであるRim21のC末端側の大きな細胞質領域には荷電したアミノ酸が多く，特徴的な酸性残基クラスターが存在する。これらの荷電したアミノ酸が細胞膜脂質二重層の内層に存在する酸性脂質を認識している関与している可能性を考え，我々はRim21のC末端領域とGFPの融合体を作成してその細胞内局在を調べた。その結果，融合体は細胞膜に局在し，その局在は酸性脂質であるホスファチジルセリンや脂質非対称依存的であった。これらのことから，Rim21の脂質認識にC末端側の荷電アミノ酸が関与することが明らかとなった。
我々はさらに，Rim101経路下流のどの因子が脂質非対称の応答に重要であるかを明らかにするため，新規因子の同定を試みた。マイクロアレイ解析により，脂質非対称が変化した際にRim101経路依存的に誘導される遺伝子群を抽出した。その結果得られたOPT2遺伝子の欠損は脂質非対称が変化した株において著しい生育低下を引き起こしたことから，Opt2が乱れた脂質非対称に対する応答に非常に重要な因子であることが明らかとなった。Opt2は新規のフロッパーゼである可能性が高い。
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