研究課題/領域番号 |
19K06566
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分43030:機能生物化学関連
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研究機関 | 広島大学 |
研究代表者 |
佐藤 卓至 広島大学, 統合生命科学研究科(総), 研究員 (00596934)
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研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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キーワード | 膜交通 / 低分子量Gタンパク質 / ゴルジ体 / 細胞内膜輸送 / リサイクリングエンドソーム / TGN / ARFGEF / ライブイメージング |
研究開始時の研究の概要 |
真核生物の複雑な細胞構造を形成するには、膜タンパク質を選別して適切な細胞膜ドメインへと送る極性輸送が必要である。申請者らは、膜タンパク質選別の中枢であるトランスゴルジ網(TGN)とリサイクリングエンドソーム(RE)が付着しており、接触と分離を繰り返していることを見出した。さらに、TGNとREの境界に局在するARFGEFの特異的阻害により、ゴルジ体とREの凝集体が形成されることを見出した。本申請では、このTGN局在ARFGEFを手がかりにして、TGNとREの接着、積荷タンパク質の選別・輸送、さらにポストゴルジ輸送小胞形成との関連を解析し、極性輸送の分子機構の解明を目指す。
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研究成果の概要 |
膜タンパク質を選別して適切な細胞膜ドメインへと送る極性輸送は、真核生物の複雑な細胞構造を保つ基盤である。 申請者らは、膜タンパク質選別の中枢であるトランスゴルジ網(TGN)とリサイクリングエンドソーム(RE)が接触と分離を繰り返していることを見出していた。本研究ではTGNとREの境界に局在するARFGEFに着目し、ゲノム編集と薬剤投与によりTGNからの選別輸送を可逆的に停止する実験系を開発した。この実験系でARFGEFの活性化阻害を解除すると、全方向への選別輸送が急速に回復し、一部の積荷タンパク質が速やかにTGNからREへと受渡される様子が観察された。
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
多種の疾患の原因として細胞内輸送の異常が同定されており、細胞内輸送のネットワークを分子レベルで明らかにすることは診断・予防・創薬の為に重要である。本研究では、トランスゴルジ網ーリサイクリングエンドソーム間の輸送についてこれまで知られていなかった新たな経路を明らかにするととともに、その薬理学的制御を可能にした。これにより細胞内輸送経路に関わる分子の探索が容易になり、新たな創薬ターゲットの発見につながると期待される。
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