ゴルジ体局在タンパク質golginファミリーの機能解析

• 研究課題/領域番号: 16570103
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 福岡大学
• 研究代表者: 三角 佳生 福岡大学, 医学部, 助教授 (10148877)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円); 2005年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円); 2004年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
• キーワード: ゴルジ体 / golginファミリー / GCP60 / GOLDドメイン / FFモチーフ / golgin family / GCP170 / p115 / brefeldin A / giantin / p24 cargo receptor

研究概要

golginファミリーはゴルジ体に局在するcoiled-coil構造を持つタンパク質である。これらは小胞輸送過程の膜融合における繋留機構とゴルジ体を支える基質タンパク質として働いている。golginファミリーの一つであるgiantinはC末端の疎水性領域でゴルジ膜に結合して、細胞質側にそのほとんどが存在するII型タンパク質である。giantinは小胞輸送過程の繋留機構に関与すると考えられている。このgiantin結合タンパク質として単離されたGCP60はゴルジ体膜細胞質側にペリフェラルに結合するタンパク質である。GCP60のC末端側200アミノ酸残基を細胞に導入、過剰発現させるとゴルジ体の崩壊と小胞体-ゴルジ体間のタンパク質輸送の阻害が観察される。
この報告ではGCP60のゴルジ体局在に必要な領域の検索をおこない、ゴルジ体局在に必要な2つの異なったシグナルを同定した。推定アミノ酸配列をタンパク質モチーフ検索ライブラリで検索を行った結果、GCP60は数種類の機能的な構造領域を持つことが明らかになった。プロリンリッチドメイン、Acyl-CoA結合ドメイン、核局在化シグナル、さらにGOLD(Golgi dynamics domain)ドメインである。GOLDドメインは新規のベーター構造に富むドメインでp24カーゴ受容体など、ゴルジ体に関係する数種類のタンパク質で見いだされ、他のタンパク質との相互作用を通して、分泌やゴルジ体の動態に関与すると推測されている。またGDLDドメインは本タンパク質が過剰発現がゴルジ体の崩壊を引き起こすのに必要な領域に存在する。私はGCP60をゴルジ体に局在させるのに必須な領域の検討を行い、それが種々のタンパク質モチーフと関係するかを検討した。一連の欠失変異体の導入、発現実験からC末端近傍のGOLDドメインが本タンパク質の局在に必須であり、特に512と513番のチロシン残基がgiantinとの結合に関係することを見いだした。またN末端近傍の93と94番のフェニルアラニン残基がGCP60の小胞体からの輸送に必須であった。以上の結果から、GCP60はゴルジ体膜タンパク質と同様に小胞体-ゴルジ体間を行き来していると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Depletion of vesicle-tethering factor p115 causes mini-stacked Golgi fragments With delayed protein tranSport. (2005)
  • 著者名/発表者名: Sohda M, Misumi Y, Yoshimura S, Nakamura N, Fusano T, Sakisaka S, Ogata S, Fujimoto J, Kiyokawa N, Ikehara Y
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 338・2 ページ: 1268-1274
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Direct interaction of N-ethylmaleimide-sensitive factor with GABA(A)reeeptor beta subunits. (2005)
  • 著者名/発表者名: Goto H, Terunuma M, Kanematsu T, Misumi Y, Moss SJ, Hirata M
  • 雑誌名: Mol.Cell Neurosci. 30・2 ページ: 197-206
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Depletion of vesicle-tethering factor p115 causes mini-stacked Golgi fragments with delayed protein transport. (2005)
  • 著者名/発表者名: Sohda M, Misumi Y, Yoshimura S, Nakamura N, Fusano T, Sakisaka S, Ogata S, Fujimoto J, Kiyokawa N, Ikehara, Y
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 338 ページ: 1268-1274
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Direct interaction of N-ethylmaleimide-sensitive factor with GABA(A) receptor beta subunits. (2005)
  • 著者名/発表者名: Goto H, Terunuma M, Kanematsu T, Misumi Y, Moss SJ, Hirata M
  • 雑誌名: Mol Cell Neurosci 30(2) ページ: 197-206
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Depletion of vesicle-tethering factor pll5 causes mini-stacked Golgi fragments with delayed protein transport. (2005)
  • 著者名/発表者名: M.Sohda, Y.Misumi, S.Yoshimura, N.Nakamura, T.Fusano, S.Sakisaka, S.Ogata, J.Fujimoto, N.Kiyokawa, Y.Ikehara.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 338・2 ページ: 1268-1274
• [雑誌論文] Direct interaction of N-ethylmaleimide-sensitive factor with GABA(A) receptor beta subunits. (2005)
  • 著者名/発表者名: H.Goto, M.Terunuma, T.Kanematsu, Y.Misumi, S.J.Moss, M.Hirata
  • 雑誌名: Mol Cell Neurosci 30・2 ページ: 197-206
• [雑誌論文] Dynamics of Golgi Matrix Proteins after theBlockage of ER to Golgi Transport. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura S, Yamamoto, A, Misumi, Y, Sohda M, Barr, FA, Fujii G, Shakoori A, Ohno, H, Mihara K, Nakamura N
  • 雑誌名: J.Biochem(Tokyo) 135・2 ページ: 201-216
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Rax1,a protein required fbr the establishment of the bipolar budding pattern in yeast (2004)
  • 著者名/発表者名: Fujita A, Lord M, Hiroko T, Hiroko F, Chen T, Oka C, Misumi Y, Chant J
  • 雑誌名: Gene 327・2 ページ: 161-169
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Dynamics of Golgi Matrix Proteins after the Blockage of ER to Golgi Transport. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura S, Yamamoto, A, Misumi, Y, Sohda M, Barr, FA, Fujii G, Shakoori A, Ohno, H, Mihara K, Nakamura N
  • 雑誌名: J Biochem(Tokyo) 135 ページ: 201-216
  • NAID: 10016198180
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Rax1, a protein required for the establishment of the bipolar budding pattern in yeast. (2004)
  • 著者名/発表者名: Fujita A, Lord M, Hiroko T, Hiroko F, Chen T, Oka C, Misumi Y, Chant J
  • 雑誌名: Gene 327 ページ: 161-169
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Dynamics of Golgi matrix proteins after the blockage of ER to Golgi transport (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura S, Yamamoto A, Misumi Y, Sohda M, Barr FA, Fujii G, Shakoori A, Ohno H, Mihara K, Nakamura N
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry (Tokyo) 135・2 ページ: 201-216
  • NAID: 10016198180
• [雑誌論文] Rax1,a protein required for the establishment of the bipolar budding pattern in yeast. (2004)
  • 著者名/発表者名: Fujita A, Lord M, Hiroko T, Hiroko F, Chen T, Oka C, Misumi Y, Chant J.
  • 雑誌名: Gene 327・2 ページ: 161-169
• [図書] Handbook of Proteolytic Enzymes 2nd ed. A.Barrett, N.D.Rawlings, and J.F.Woesser ed. Dipeptidyl-peptidase IV, Dipeptidyl-peptidases A and B. (2004)
  • 著者名/発表者名: Y.Misumi, Y.Ikehara
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: Acad.Press