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蛍光性タンパク質を利用した生細胞におけるペルオキシソーム形成過程の解析

研究課題

研究課題/領域番号 08878104
研究種目

萌芽的研究

配分区分補助金
研究分野 機能生物化学
研究機関姫路工業大学

研究代表者

大隅 隆  姫路工業大学, 理学部, 教授 (50111787)

研究分担者 塚本 利朗  姫路工業大学, 理学部, 助手 (30236864)
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1997年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1996年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワードペルオキシソーム / Green fluorescent protein / ペルオキシソーム形成因子 / ペルオキシソーム欠損症 / Blue fluorescent protein / GFP / BFP / オルガネラ生合成 / 蛍光顕微鏡 / PCR
研究概要

核以外の細胞小器官は、一般に既存の膜構造がもとになり、そこに新たに作られたタンパク質が輸送されることによって成長し、次いで分裂、分配の過程を経て、形成、維持されると考えられている。しかしこの過程をin vivoで実証した例はない。本研究では発光クラゲ由来の蛍光性タンパク質Green fluorescent protein(GFP)にペルオキシソーム局在化シグナルを付加したキメラタンパク質を動物細胞に発現させ、これがペルオキシソームに集まってゆく過程を生細胞のまま蛍光顕微鏡を用いて観察することにより、ペルオキシソームの形成機構を明らかにすることを目指した。ペルオキシソーム欠損変異細胞に上記のキメラGFPを発現させると、細胞質全体に分散しているのが見いだされた。この条件下で、ペルオキシソーム膜タンパク質は「ゴ-スト」と呼ばれる異常な膜構造体に分布しているが、この構造体は不完全なペルオキシソームに相当すると考えられている。このような変異細胞に正常なペルオキシソーム形成因子のcDNAを発現させたところ、キメラGFPは時間と共に点状の蛍光パターンを示すようになり、その分布はペルオキシソーム膜タンパク質の分布と一致していた。このようにしてペルオキシソームが形成されてゆくのを視覚化することができた。一方、PEX6と名付けられたペルオキシソーム形成遺伝子を欠損している細胞にキメラGFPを発現させると、サイトゾルにも分散しているが、それ以外に細胞当たり10個程度、この融合タンパク質が集積している構造物が見いだされた。この構造物はゴ-ストと近接しているが、明らかに異なる構造であった。このことから、PEX6遺伝子産物はペルオキシソーム形成過程において前駆構造体の融合に関係しており、上記変異細胞ではPEX6遺伝子の欠損のため、この段階でペルオキシソーム形成が停止していると考えられた。

報告書

(2件)
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (7件)

  • [文献書誌] Okumoto, Kanji: "Isolation and characterization of peroxisome-deficient Chinese hamster ovary(CHO)cell mutants representing human complementation group III" Experimental Cell Research. 233. 11-20 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Tateishi, Keita: "Newly identified Chinese hamster ovary cell mutants defective in peroxisome biogenesis represent two novel complementation groups in mammals" European Journal of Cell Biology. 73. 352-359 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Otera, Hidenori: "Peroxisome targeting signal type 1(PTS1)-receptor is involved in import of both PTS1-and PTS-2 protein : studies with PEX5-defective CHO cell mutants" Molecular and Cellular Biology. 18. 388-399 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Shimozawa, Nobuyuki: "Peroxisome biogenesis disorders : identification of a new complementation group distinct from peroxisome deficient CHO mutants and not complemented by human PEX13" Biochemical and Biophysical Research Communications. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Fukuda, Seiji: "Human peroxisome assembly factor-2 (PAF-2): a gene responsible for group C peroxisome biogenensis disorder in humans" American Journal of Human Genetics. 59. 1210-1220 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Tsukamoto, Toshiro: "Isolation of a new peroxisome-deficient CHO cell mutant defective in peroxisome targeting signal-1 receptor" Biochemical and Biophysical Research Communications. 230. 402-406 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 小椋 光: "AAAスーパーファミリータンパク質 -新しいATPaseファミリーの構造とその多様な機能" 細胞工学. 15. 968-980 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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