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再構成して探る小胞輸送の基本原理

研究課題

研究課題/領域番号 17KT0105
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 構成的システム生物学
研究機関東京大学

研究代表者

佐藤 健  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (00303602)

研究期間 (年度) 2017-07-18 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード小胞体 / COPII / 低分子量GTPase / 小胞輸送
研究成果の概要

本研究では顕微鏡下に形成させた人工脂質平面膜上に小胞体からの輸送小胞の形成反応を再現した独自の実験系により、この反応に関わる因子群の動態の解析を行った。
その結果、COPIIコートの集積過程において、この反応を調節するSar1とSec12の新たな動態を明らかにし、小胞体出口部位の形成を担うSec16がCOPIIコートが形成するクラスターにSar1のGTP加水分解サイクル依存的に取り込まれることを明らかにした。また、生細胞内で小胞体が形成する網目構造を人工膜と精製タンパク質を用いて顕微鏡下に再現する実験系の構築に成功し、この網目構造上にSec16が生細胞内と同様に自己集合することを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

真核細胞に普遍的に備わる小胞輸送と呼ばれる物質輸送について、特に小胞体からゴルジ体への輸送反応を試験管内で再現する新規の実験系を構築するとともに、この反応の制御機構の一端を明らかにした。本研究で解明を目指す小胞輸送の基本原理は、ヒトなど高等真核生物を含めすべての真核生物に普遍的なものである。小胞輸送は細胞機能に広く関わる基礎現象であるため、例えばこれまで原因不明であった疾患の原因が小胞輸送機能の損傷にあるものが最近続々と報告されてきている。そのため小胞輸送の仕組みを解明することは、現代細胞生物学の重要なテーマであるのみならず、創薬や疾患治療への応用への展開にも大きく寄与するものである。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Microscopy analysis of reconstituted COPII coat polymerization and Sec16 dynamics2017

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki, H., Yorimitsu, T., Sato, K.
    • 雑誌名

      J. Cell Sci.

      巻: 130 号: 17 ページ: 2893-2902

    • DOI

      10.1242/jcs.203844

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ERの形態によるCOPIIタンパク質の機能制御2018

    • 著者名/発表者名
      依光朋宏、佐藤健
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] COPIIコート因子のリン酸化/脱リン酸化による小胞輸送制御メカニズムの解明2017

    • 著者名/発表者名
      島川純一、依光朋宏、佐藤 健
    • 学会等名
      第90回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-02-19  

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