ペルオキシソーム膜形成機構とプラスマローゲンによるマイクロドメインの機能制御

• 研究課題/領域番号: 16770152
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 本庄 雅則 九州大学, 大学院システム生命科学府, 特任助手 (90372747)
• 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: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円); 2004年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
• キーワード: ペルオキシソーム / 生体膜 / マイクロドメイン

研究概要

ペルオキシソーム膜形成初期過程の解析
ペルオキシソーム蛋白質をより効率的に質量分析によって同定するため、ヒト由来のHEK細胞から高純度ペルオキシソーム精製方法を確立した。確立した手法によって、ペルオキシソーム膜形成段階にあるペルオキシソームの精製を試みたが、他の細胞内小器官と分離することができなかった。続いて、タグを付加したユビキチンを発現させた培養細胞から、ペルオキシソームを精製することで、ペルオキシソームにおいてユビキチン化修飾がなされた蛋白質を探索し、分子量約25kDaの蛋白質を新たに同定した。本研究成果により、様々な蛋白質の機能を調節している蛋白質の翻訳後修飾に注目した新規ペルオキシソーム蛋白質の同定手法が確立されたことから、機能的に重要なペルオキシソーム蛋白質の同定が可能となった。
プラスマローゲンのマイクロドメインにおける機能解析
新規プラスマローゲン合成酵素単独欠損変異CHO細胞を分離し、その相補遺伝子の同定、ならびにCHO細胞由来の当酵素の塩基配列を決定した。さらに、当蛋白質のmRNAの著減が原因であることも明らかにした。また、当変異細胞と野性型細胞におけるマイクロドメインの比較から、プラスマローゲンはマイクロドメインの構造維持には必要が無いが、変異細胞ではマイクロドメインの標識蛋白質であるGPI結合型蛋白質が細胞骨格系の蛋白質とともに、リサイクリングエンドソームに局在したことから、GPI結合型蛋白質のリサイクリングエンドソームから細胞膜への再輸送過程がプラスマローゲンによって制御されていることを明らかにした。また、プラスマローゲン合成の最終段階である小胞体から細胞膜へ輸送されたプラスマローゲンの定量法を確立し、小胞体からの分泌経路を阻害する薬剤に非感受性な輸送経路によってプラスマローゲンが細胞膜へ輸送されていることを明らかにした。