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ペルオキシソーム形成および細胞機能の制御:ペルオキシン群の分子機能と動態

研究課題

研究課題/領域番号 17028042
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関九州大学

研究代表者

藤木 幸夫  九州大学, 大学院理学研究院, 教授 (70261237)

研究分担者 原野 友之  九州大学, 大学院理学研究院, 助手 (80037275)
奥本 寛治  九州大学, 大学院理学研究院, 助手 (20363319)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
8,400千円 (直接経費: 8,400千円)
2006年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
2005年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
キーワードペルオキシソーム / CHO変異細胞 / ペルオキシソーム形成因子 / 膜形成 / 膜透過機構 / ペルオキシソーム欠損症
研究概要

本年度は以下の研究項目に取り組み、分子レベルでの成果を得ることができた。
1)Pex14pの機能領域と分子動態の解析
膜局在ペルオキシンPex14pに関し、機能領域21-260の同定と共に、ペルオキシソーム膜上にてPex14p-Pex13p複合体として存在、PTS1タンパク質-Pex5p複合体をリクルートし、ついでPTS1タンパク質はペルオキシソーム膜内に取り込まれ、Pex5pは結合しているPex14p複合体から解離再び細胞質へとリサイクルされ、その後Pex14pは再び他のPex14pおよびPex13pと結合し複合体を形成することを見出した。
2)Pex19pによるペルオキシソーム膜タンパク質の輸送と膜形成機構
ペルオキシソーム膜タンパク質のPex19pによるin vitro局在化アッセイ系の確立に続いて、Pex19pは新規合成膜タンパク質と細胞質中で複合体を形成、安定化し,次いで経時的に膜形成に依存して輸送,局在化させることを、ペルオキシソーム膜欠損性pex19 CHO変異細胞ZP119を用いて明らかにした。
3)AAA ATPaseファミリーPex1pならびにPex6pとその複合体のペルオキシソームへのリクルーターPex26pとのダイナミズム解析
Pex1pとPex6pのWalker motifs変異解析を含めた分子解剖とPex1p、Pex6pそれぞれの活性領域、さらには両者複合体形成必須領域を明らかにした。加えて、Pex26pとの3者複合体形成能とその生理的意義を明らかにした。また、細胞質のPex1pのオリゴマー体を検討、3量体ならびに6両体として存在することも見出した。新たな温度感受性pex1変異CHO細胞株の分離に成功した。
4)PTS2受容体Pex7pによるマトリクスPTS2タンパク質の輸送機構
PTS2タンパク質はPTS2受容体であるWD motif-rich Pex7pによって認識され、PTSI受容体Pex5pL依存的にペルオキシソームに輸送される。今回、活性を有するrecombinant Pex7pの発現と精製に成功、Pex5pL,輸送装置因子Pex14pやPex13pなどを用いて輸送各ステップの詳細を明らかにした。
5)ペルオキシソームの分裂・形態制御機構
正常な球形ではなく繊維状に伸びたペルオキシソームを表現型とするCHO変異細胞ZP121では、その原因がダイナミン様タンパク質DLP1遺伝子の点突然変異によりGTPase活性を失ったことに起因すること、すなわちDLP1がペルオキシソームの形態形成にも関わっていること、ZP121が世界で初めての哺乳動物dlp1変異細胞であることを見出した。さらに、DLP1の膜上レセプターであるFis1もペルオキシソーム膜上に存在していることを見出した。この両者に、ペルオキシソームの分裂に必須なPex11pを加えた3者の協奏的作用により、ペルオキシソームの分裂と形態が制御されていることも最近明らかにした。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (14件)

  • [雑誌論文] Fisl, DLP1, and Pexllp coordinately regulate peroxisome morphogenesis2007

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, S. et al.
    • 雑誌名

      Experimental Cell Research 313 (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Functional domains and Dynamic Assembly of the Peroxin Pexl4p, the Entry Site of Matrix Proteins2006

    • 著者名/発表者名
      Itoh, R. et al.
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry 281(5)

      ページ: 10196-10205

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Peroxisome division is impaired in a CHO cell mutant with an inactivating point-mutation in dynamin-like protein 1 gene2006

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, A. et al.
    • 雑誌名

      Experimental Cell Research 312(9)

      ページ: 1671-1684

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A temperature-sensitive CHO pexl mutant with a novel mutation in the AAA Walker A1 motif2006

    • 著者名/発表者名
      Fan, W.et al.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications 345(4)

      ページ: 1434-1439

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Functional domain mapping of peroxin Pex19p : interaction with Pex3p is essential for function and translocation2006

    • 著者名/発表者名
      Matsuzono, Y. et al.
    • 雑誌名

      Journal of Cell Science 119(17)

      ページ: 3539-3550

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Dynamic and Functional Assembly of the AAA Peroxins, Pex1p and Pex6p, and Their Membrane Receptor Pex26p2006

    • 著者名/発表者名
      Tamura, S. et al.
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry 281(38)

      ページ: 27693-27704

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Molecular Mechanisms of Import of Peroxisome- targeting Signal Type 2 (PTS2) Proteins by PTS2 Receptor Pex7p and PTS1 Receptor Pex5pL2006

    • 著者名/発表者名
      Mukai, S. et al.
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry 281(49)

      ページ: 37311-37320

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Lessons from peroxisome-deficient Chinese hamster ovary (CHO) cell mutants2006

    • 著者名/発表者名
      Fujiki, Y. et al.
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta - Molecular Cell Research 1763(12)

      ページ: 1374-1381

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Import of peroxisomal membrane proteins : the interplay of Pex3p- and Pex19p- mediated interactions2006

    • 著者名/発表者名
      Fujiki, Y. et al.
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta - Molecular Cell Research 1763(12)

      ページ: 1639-1646

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Functional domains and dynamic assembly of the peroxin pex14p, the entry site of matrix proteins2006

    • 著者名/発表者名
      Itoh, R. et al.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry (in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Peroxisome division is impaired in a CHO cell mutant with an inactivating point-mutation in cynain-like protein 1 gene2006

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, A. et al.
    • 雑誌名

      Experimental Cell Research (in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Mutations in the peroxin Pex26p responsible for peroxisome biogenesis disorders of complementation group 8 impair its stability, peroxisomal localization, and nteraction with Pex1p-Pex6p complex2006

    • 著者名/発表者名
      Furuki, S. et al.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 281(3)

      ページ: 1317-1323

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] In vitro transport of membrane proteins to peroxisomes by shuttling receptor Pex19p2006

    • 著者名/発表者名
      Marsuzono, Y. et al.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 281(1)

      ページ: 36-42

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Shuttling mechanism of peroxisome targeting signal type 1 receptor Pex5:ATP-independent import and ATP-dependent export2005

    • 著者名/発表者名
      Miyata, N. et al.
    • 雑誌名

      Molecular and Cellular Biology 25(24)

      ページ: 10822-10832

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2018-03-28  

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