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新規ゴルジ体-液胞間輸送制御機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 21K06160
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分44010:細胞生物学関連
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

神 奈亜子  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 研究員 (90827362)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードゴルジ体 / 液胞 / 膜交通 / ライブセルイメージング / 選択的輸送 / リソソーム / 出芽酵母 / オルガネラ品質管理
研究開始時の研究の概要

真核生物において、ゴルジ体は必須細胞内小器官(オルガネラ)であり、その機能維持は生命活動を支える上で重要な役割を持つ。出芽酵母を用いた予備研究から、ゴルジ体上での膜交通異常により活性化される「ゴルジ体ー液胞間輸送経路」の存在が想定された。本研究課題では、その分子機構の解明を目指すと共に、この「ゴルジ体ー液胞間輸送経路」と「ゴルジ体恒常性維持、品質管理」との関係性について検証を行う。

研究成果の概要

真核生物においてゴルジ体は、生命活動を支える上で重要な必須細胞内小器官である。本研究課題ではゴルジ体膜交通異常により 活性化される、「ゴルジ体ー液胞間輸送経路」に着目し、分子機構の解明を目指した。 膜交通異常時に選択的に液胞へ輸送されるゴルジ体タンパク質の同定を行った結果、様々なゴルジ体タンパク質が標的タンパク質であった。標的ゴルジ体 タンパク質の分類から、選択的液胞輸送への境界はゴルジ体トランス層に存在すると考えられる。更に膜交通異常時に、分解標的ゴルジ体が液胞までどのように輸送されるのかその詳細な解析のため、超解像高速ライブセルイメージ ング技術を組み合わせた酵母RUSH法の構築を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、新規合成タンパク質輸送とは異なる「選択的ゴルジ体ー液胞間輸送経路」の存在が示唆された。また、酵母RUSH法の構築及び高速超解像ライブセルイメージングと組み合わせることにより、これまで酵母研究では困難であった積荷輸送の全容を詳細にライブセルイメージングにより追跡することが可能となった。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Spatiotemporal dissection of the Golgi apparatus and the ER-Golgi intermediate compartment in budding yeast2024

    • 著者名/発表者名
      Tojima Takuro、Suda Yasuyuki、Jin Natsuko、Kurokawa Kazuo、Nakano Akihiko
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 13

    • DOI

      10.7554/elife.92900

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The TMEM192-mKeima probe specifically assays lysophagy and reveals its initial steps2023

    • 著者名/発表者名
      Shima Takayuki、Ogura Monami、Matsuda Ruriko、Nakamura Shuhei、Jin Natsuko、Yoshimori Tamotsu、Kuma Akiko
    • 雑誌名

      Journal of Cell Biology

      巻: 222 号: 12

    • DOI

      10.1083/jcb.202204048

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bur1 functions with TORC1 for vacuole‐mediated cell cycle progression2022

    • 著者名/発表者名
      Jin Yui、Jin Natsuko、Oikawa Yu、Benyair Ron、Koizumi Michiko、Wilson Thomas E、Ohsumi Yoshinori、Weisman Lois S
    • 雑誌名

      EMBO reports

      巻: 23(4) 号: 4

    • DOI

      10.15252/embr.202153477

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 超解像ライブセルイメージングにより見えてきた、 オルガネラ間タンパク質輸送の実態2024

    • 著者名/発表者名
      神 奈亜子
    • 学会等名
      酵母研究会第93回講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 膜交通のダイナミクスに迫る、酵母RUSH法の開発とライブセルイメージングへの応用2023

    • 著者名/発表者名
      神 奈亜子、黒川 量雄、戸島 拓郎、須田恭之、中野 明彦
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第56回研究報告会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 超解像ライブセルイメージングによるオルガネラ間膜接着を介した新規積荷輸送機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      神 奈亜子、黒川 量雄、中野 明彦
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Vacuoles/lysosomes are newly generated from endosomes2023

    • 著者名/発表者名
      神 唯、小泉美智子、神奈亜子、Lois Weisman、中野明彦、大隅良典
    • 学会等名
      Gordon Research Conference Molecular Membrane Biology
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Vacuoles/lysosomes are newly generated from endosomes2023

    • 著者名/発表者名
      神 唯、小泉美智子、神奈亜子、Lois Weisman、中野明彦、大隅良典
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Bur1 functions with TORC1 for vacuole-mediated cell cycle progression2022

    • 著者名/発表者名
      神 唯、小泉美智子、神奈亜子、Lois Weisman、大隅良典
    • 学会等名
      第45回 日本分子生物学会年会(招待講演)(国際学会)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 生細胞超解像イメージング研究チーム

    • URL

      http://sclim.riken.jp/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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