小胞輸送における酵母ArflGTPaseの多機能性とその制御機構

• Project/Area Number: 15770136
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Cell biology
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 矢原 夏子 理研, 研究員 (90342865)
• Project Period (FY): 2003 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2004: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2003: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
• Keywords: 小胞輸送 / Arf / Arf GAP / 出芽酵母

Research Abstract

Arfは,真核生物において広く保存されているGTPaseである.本研究では,Arfに関して従来乏しかったin vivoでの情報を得ることを目的として,出芽酵母のarf1温度感受性変異体の新奇変異アレルを8個同定し,解析を行った.これらの変異株は制限温度下でアレル特異的な輸送損傷および形態異常を示し,さらにアレル間において遺伝子内相補を示した.これらの結果から,Arf1p 1分子が細胞内で複数の輸送機構において作用し,またその機能を温度感受性変異株アレルによって分離できると結論した(Mol. Biol. Cell(2001)12 : 221-238). Arf1pの多面的機能がどのように調節されているのかという作用メカニズムを調べるために,温度感受性変異株をツールとして遺伝学的相関関係を示す因子の探索を行った.その結果,変異アレルarf1-16の多コピーサプレッサーとしてArf GAP(GTPase活性化因子)であるGLO3を得た.出芽酵母内には複数のArf GAPの存在が知られているが,興味深いことに,arf1-16に対する抑圧効果はGLO3特異的であり,これら複数のArf GAPが異なる働きを有することが示された.精製タンパク質を用いたin vitroにおけるGAP assayでは,arf1-16変異型タンパク質に対するGlo3pとその他のArf GAPのGAP活性に差が見られなかったことから,生体内ではおそらく第三の因子がその調節機構に関与していると予想される.またArf GAPはArf GAPドメイン以外のアミノ酸配列が大きく異なり,その部分がそれぞれの特異性に重要であることが明らかとなった.以上の結果から,真核細胞においてArf1pは複数の種類のArf GAPを使い分けることによってその多機能性を成りたたせているのではないかと考えている.