計画研究
新学術領域研究(研究領域提案型)
酵母におけるGPIアンカー型蛋白質の輸送ゾーンを可視化した。小胞体からゴルジ体への輸送を担うCOPII小胞はER exit site (ERES)と呼ばれる領域に集積する。GPIアンカー型と非GPIアンカー型の膜蛋白質は異なるERESに選択的に取り込まれ、小胞体における選別輸送ゾーンの存在が証明された。酵母では、GPIアンカーの脂質部分が極長鎖セラミド化される。脂肪酸鎖長の短いセラミドを小胞体膜に蓄積する変異株では、両者は同じERESに取り込まれ、セラミドの脂肪酸長が、GPIアンカー型蛋白質のERESでのゾーン選別に必須であることが明らかになった。
タンパク質の細胞内選別輸送は、細胞の生命活動に必須であり、組織・器官形成や環境応答に至るさまざまな高次生命機能を支えるきわめて重要な過程である。膜タンパク質の選別に膜脂質が重要な役割を果たすだろうということは古くから提唱されてきたが、膜は非常にダイナミックな性質をもつため、生きた細胞でそれを直接証明することは難しかった。本研究では、我々が開発した高速超解像ライブイメージング顕微鏡を用い、セラミド脂質の脂肪酸鎖長が決定的に重要であることを世界で初めて証明することができた。細胞生物学の基礎における大きなブレークスルーとなる成果である。
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