ペルオキシソーム形成の分子基盤の解明

• Project/Area Number: 04J06778
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Structural biochemistry
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 宮田 暖 九州大学, 大学院理学研究院, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2004 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000); Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: VDAC2 / Pex7p / Pex5p / 線虫 / 神経 / ペルオキシソーム

Research Abstract

本研究では、細胞小器官ペルオキシソーム形成機構を分子レベルで解明することを目的としている。本年度は、1)VDAC2欠損変異CHO細胞ZP114の解析及び2)ペルオキシソームターゲティングシグナル(PTS)受容体Pex5pおよびPex7pの細胞内動態をin vitro輸送系を用いた解析を行った。
1)前年度までに、VDAC2欠損細胞であるZP114にBcl-xLを過剰発現させることで、VDAC2欠損によって亢進されているアポトーシス応答が抑制され、同時にペルオキシソーム形成能が回復する事を見い出した。今年度は、この結果を受けて、アポトーシス促進因子であるBakがZP114においてペルオキシソーム形成に対して何らかの影響を与えているのではないかと考え、ZP114に対して、RNA干渉法によってBakの発現を抑制した。結果、予想通りZP114において、ペルオキシソーム形成能の回復が観察された。
2)Pex7pのin vitro輸送系を用い、Pex7pの細胞内動態の解析を行った。結果、Pex7pはPex5pと同様、ATP非依存的にペルオキシソームにインポートされていること、Pex7pがPex5pLを介してインポートされること、Pex7pとPex5pがペルオキシソーム上で異なった割合でペルオキシソーム上膜ペルオキシン群と複合体を形成していること等を明らかにした。さらに、Pex5pのドミナントネガディブ変異体を線虫の神経細胞に発現させ、線虫の神経細胞においてペルオキシソーム形成を阻害し、神経におけるペルオキシソームの役割を明らかにする事を試みた。結果、神経細胞にPex5pドミナントネガティブ変異体を発現した線虫は、行動に異常を示した。今後、この線虫をさらに詳細に解析する事で、神経系におけるペルオキシソームの高次機能について新規の知見を得る事ができると期待している。

Research Products

• [Journal Article] Shuttling mechanism of peroxisome targeting signal type 1 receptor Pex5 : ATP-independent import and ATP-dependent export. (2005)
  • Author(s): 宮田 暖
  • Journal Title: Molecular and Cellular Biology 24 Pages: 10822-10822