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小胞輸送とゴルジ装置形成の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 10215207
研究種目

特定領域研究(B)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関福岡大学

研究代表者

池原 征夫  福岡大学, 医学部, 教授 (70037612)

研究分担者 中村 暢宏  金沢大学, 薬学部(H14年10月まで金沢大学・がん研究所), 助教授(助教授) (50294955)
三角 佳生  福岡大学, 医学部, 助教授 (10148877)
研究期間 (年度) 1998 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
63,700千円 (直接経費: 63,700千円)
2001年度: 13,500千円 (直接経費: 13,500千円)
2000年度: 17,100千円 (直接経費: 17,100千円)
1999年度: 17,100千円 (直接経費: 17,100千円)
1998年度: 16,000千円 (直接経費: 16,000千円)
キーワード小胞体-ゴルジ間輸送 / ゴルジ装置構造形成 / ゴルジ装置局在化シグナル / ゴルジ膜局在タンパク質 / Giantin / GCP170 / GCP60 / GCP16 / 小胞輸送 / ゴルジ装置形成機構 / ゴルジ局在蛋白質 / Giantin(GCP372) / マトリックス蛋白質GM130 / GRASP65 / Golgin97 / ゴルジ装置形成 / オルガネラ形成機構 / 分泌阻害剤 / ゴルジ膜蛋白質 / 小胞接着因子p115
研究概要

ゴルジ局在タンパク質であるgiantin, golgin-84およびsyntaxin-5は共通してC末端に膜アンカー領域を持つ。各種欠失変異体の調製・発現実験および蛍光抗体法による解析の結果、これらのタンパク質のゴルジ装置局在化にはアンカー領域に隣接する細胞質側のcoiled-coil領域約100残基のアミノ酸配列が必須であることを明らかにした。
Giantinと相互作用を持つタンパク質の検索を行なう目的で、giantinのゴルジ体局在化に必須なドメインをbaitにして酵母two-hybrid法によってヒト細胞cDNAライブラリーをスクリーニングした。その結果、分子量60kDaの新規タンパク質を同定し、GCP60と命名した。GCP60は本来可溶性タンパク質で細胞質に存在するが、giantinとC末端領域で結合することによってゴルジ装置に局在化することがわかった。データベース検索の結果、本タンパク質は線虫(C. elegans)やショウジョウバエ(D. melanogaster)まではよく保存されているが、酵母(S. cerevisiae)にはホモログが存在しなかった。Giantinとの結合に必要なC末端領域だけを持つGCP60変異体を過剰発現すると、小胞体からゴルジ装置へのタンパク質輸送が完全に阻害され、最終的にゴルジ装置が解体された。この結果は、GCP60が小胞輸送およびゴルジ装置の構造形成に重要な役割を果たしていることを示唆する。
GCP170は我々が同定した表在性ゴルジ膜タンパク質である。各種実験によって解析した結果、GCP170はゴルジ局在化シグナルをN末端側(アミノ酸137-237)とC末端側(1120-1200)の2ヶ所に持つことがわかった。N末端側ドメインをbaitにして酵母two-hybrid法でスクリーニングを行なった結果、GCP170と結合する新規タンパク質(分子量16kDa)を同定し、GCP16と命名した。GCP16も、GCP60の場合と同じように、線虫やショウジョウバエまでは保存されているが、酵母にはホモログを見い出しえなかった。この知見は、これらのタンパク質がゴルジ装置における動物細胞特有の構造形成と機能発現に関与している可能性を示唆する。

報告書

(5件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (40件)

  • [文献書誌] Y.Misumi et al.: "An essential cytoplasmic domain for the Golgi localization of coiled-coil proteins with a COOH-terminal membrane anchor"Journal of Biological Chemistry. 276(9). 6867-6873 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sohda et al.: "Identification and characterization of a novel Golgi protein, GCP60, that interacts with the integral membrane protein giantin"Journal of Biological Chemistry. 276(48). 45298-45306 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kin et al.: "Biosynthesis and characterization of the brain-specific membrane protein DDPX, a dipeptidyl peptidase IV-related protein"Journal of Biochemistry. 129(2). 289-295 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P.Marra et al.: "The GM130 and GRASP65 Golgi proteins cycle through and define a subdomain of the intermediate compartment"Nature Cell Biology. 3(12). 1101-1113 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Yoshimura et al.: "Direct targeting of cis-Golgi matrix proteins to the Golgi apparatus"Journal of Cell Science. 114(22). 4105-4115 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Zhang et al.: "Role of furin in delivery of a CTL epitope of an anthrax toxin-fusion protein"Microbiol. Immunol.. 45(2). 119-125 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Misumi et al.: "An essential domain for the Golgi localization of coiled-coil proteins with COOH-terminal membrane anchor"J. Biol. Chem.. 276(9). 6867-6873 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sodhda et al.: "Identification and characterization of a novel Golgi protein, GCP60, that interacts with the integral membrane protein giantin"J. Biol. Chem.. 276(48). 45298-45306 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P.Marra et al.: "The GM130 and GRASP65 Golgi proteins cycle through and define a subdomain of the intermediate compartment"Nature Cell Biol.. 3(12). 1101-1113 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kin et al.: "Biosynthesis and characteri-zation of the brain-specific membrane protein DPPX, a dipeptidyl peptidase IV-related protein"J. Biochem.. 129(2). 289-295 (2001)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Yoshimura et al.: "Direct targeting of cis-Golgi matrix proteins to the Golgi apparatus"J. Cell Sci.. 114(22). 4105-4115 (2001)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Zhang et al.: "Role of furin in delivery of a CTL epitope of an anthrax toxin fusion protein"Microbiol. Immunol.. 45(2). 119-125 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Misumi et al.: "An essential cytoplasmic domain for the Golgi localization of coiled-coil proteins with a COOH-terminal membrane anchor"Journal of Biological Chemistry. 276(9). 6867-6873 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sohda et al.: "Identification and characterization of a novel Golgi protein, GCP60, that interacts with the integral membrane protein giantin"Journal of Biological Chemistry. 276(48). 45298-45306 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kin et al.: "Biosynthesis and characterization of the brain-specific membrane protein DDPX, a dipeptidyl peptidase IV-related protein"Journal of Biochemistry. 129(2). 289-295 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] P.Marra et al.: "The GM130 and GRASP65 Golgi proteins cycle through and define a subdomain of the intermediate compartment"Nature Cell Biology. 3(12). 1101-1113 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yoshimura et al.: "Direct targeting of cis-Golgi matrix proteins to the Golgi apparatus"Journal of Cell Science. 114(22). 4105-4115 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Zhang et al.: "Role of furin in delivery of a CTL epitope of an anthrax toxin-fusion protein"Microbiol. Immunol.. 45(2). 119-125 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Fukushi-Irie et al.: "Possible interference between tissue-non-specific alkaline phosphatase with an Arg54-Cys substi-..."Biochemical Journal. 348,3. 633-642 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.Niwa et al.: "Correlation of diversity of leg morphology in Gryllus bimaculatus (cricket) with divergence in"Development. 127. 4373-4381 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] F.Nakatsu et al.: "A di-leucine signal in the ubiquitin moiety. Possible involvement in ubiquitination-mediated..."Journal of Biological Chemistry. 275,34. 26213-26219 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kin et al.: "Biosynthesis and characterization of the brain-specific membrane protein DPPX, a dipeptidyl....."Journal of Biochemistry. 129,2. 289-295 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Zhang et al.: "Role of furin in delivery of a CTL epitope of an anthrax toxin-fusion protein"Microbiol.Immunol.. 45,2. 119-125 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Misumi et al.: "An essential cytoplasmic domain for the Golgi localization of coiled-coil proteins with a COOH-"Journal of Biological Chemistry. 276,9. 6867-6873 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Tsujioka,n.Takami,Y.Misumi,& Y,Ikehara: "Intracellular cleavage of glycosylphosphatidy inositol by phospholipase D induces activation of ptotein kinase Ca"Biochemical Journal. 242,2. 449-455 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takeuchi et al.: "Membrane association of a new inositol-1,4,5-trisphosphate binding protein,p130,is not dependent on the pleckstrin..."Chem.Physics.lipids. 98. 35-47 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tateishi et al.: "Molecular cloning and expression of rat antisecretory factor and its intracellular localization"Biochem.Cell Biol.. 77. 223-228 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] N.Izumi et al.: "Ultrastructural alteration of osteoclasts treated with brefeldin A and wortmannin"Acta Hitochem.Crtochem.. 32,5. 393-405 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 三角佳生、池原征夫: "小胞体-ゴルジ体間輸送とゴルジ体形成"実験医学. 17,18. 118-123 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fujiwara et al.: "Nordihydroguaiaretic acid blocks protein transport in the secretory pathway causing redistribution of Golgi proteins into" Journal of Biological Chemistry. 273. 3068-3075 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sohda et al.: "Phosphorylation of the vesicle docking protein p115 regulates its association with the Golgi membrane" Journal of Biological Chemistry. 273. 5385-5388 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] J.Y.Zheng et al.: "A novel Rab GTPase,Rab33B,is ubiquitously expressed and localized to the medial Golgi cisterae" Journal of Cell Science. 111. 1061-1069 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Shibata et al.: "Defective intracellular transport of tissue-nonspecific alkaline phosphatase with an Ala162 to Thr mutation associated with ..." Journal of Biochemistry. 123. 968-977 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Fukushi et al.: "Intracellular retention and degradation of tissue-nonspecific alkaline phosphatase with a Gly317Asp substitution associated..." Biochem.Biophys.Res.Commun.246. 613-618 (1988)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] R.Chen et al.: "Mammalian glycophosphatidylinositol(GPI) anchor transfer to proteins and post-transfer deacylation" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 95. 9512-9517 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Tsujioka et al.: "Posttranslational modification of glycosylphosphatidylinositol(GPI)-specific phospholipase D and its activity in cleavage..." Biochem.Biophys.Res.Commun.251. 737-743 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fujiwara et al.: "Dynamic recycling of ERGIC53 between the endoplasmic reticulum and the Golgi complex is disrupted by nordihydroguaiaretic acid" Biochem.Biophys.Res.Commun.253. 869-876 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] F.A.Barr et al.: "Mapping the interaction between GRASP65 and GM130, components of a protein complex involved in the atacking of Golgi cisternae" EMBO Journal. 17. 3258-3268 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.C.Lowe et al.: "Cdc2 kinase directly phosphorelates the cis-Golgi matrix protein GM130 and is required for Golgi fragmentation in mitosis" Cell. 94. 783-793 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] N.Nakamura et al.: "Identification of potential regulatory elements for the transport of Emp24p" Molecular Biology of the Cell. 9. 3493-3503 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2018-03-28  

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