| 研究課題/領域番号 |
22KJ3129
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| 補助金の研究課題番号 |
21J00910 (2021-2022)
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 (2023)
補助金 (2021-2022) |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分44010:細胞生物学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
清水 優太朗 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | シロイヌナズナ / オルガネラ / 膜交通 / トランスゴルジ網 / ゴルジ体 / 植物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
トランスゴルジ網（TGN）は、小胞体で合成されたタンパク質をゴルジ体を介して受け取り、それらを細胞膜や液胞などの目的地に仕分けて輸送する重要な細胞小器官である。一般的にTGNはゴルジ体に隣接して存在しており、ゴルジ体が成熟した結果生じると考えられている。しかしながら、このゴルジ体成熟モデルでは説明できない事実が数多く報告されており、その形成機構およびゴルジ体-TGN間におけるタンパク質輸送機構についての理解は進んでいない。本研究では、顕微鏡下で観察が容易な植物細胞のゴルジ体とTGNに着目し、細胞生化学的手法やケミカルバイオロジーの手法を用いてこれら分子機構の解明に迫る。
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| 研究実績の概要 |
トランスゴルジ網(TGN)はゴルジ体から運ばれてきた積荷タンパク質やエンドサイトーシスされた積荷タンパク質を選別し最終目的地へ送り出す重要なオルガネラである。TGNまでの輸送経路である小胞体からゴルジ体、そしてゴルジ体間の積荷タンパク質輸送機構についてはよく研究されており、それらの輸送機構がゴルジ体-TGN間に適用されると考えられているものの、実際にはゴルジ体-TGN間でどのように積荷タンパク質が輸送されているのかについて十分な知見はない。本研究課題の目的は、植物細胞を対象に、細胞生化学的手法とケミカルスクリーニングを駆使し、ゴルジ体とトランスゴルジ網間における積荷タンパク質輸送機構を明らかにすることである。申請者らはこれまでに、大半のTGNがゴルジ体に隣接して存在する一方でゴルジ体とTGNが頻繁に解離する現象を明らかにしてきた。このゴルジ体とTGNの接着・解離により生じるオルガネラ境界面こそが効率的な積荷タンパク質の輸送に重要であるとの仮説のもと、それらを実現する因子の同定とその生理学的役割を明らかにすることが本研究の目的である。 ゴルジ体マーカーとTGNマーカーの局在関係に影響を与える化合物スクリーニングをおこなったが、適切なヒット化合物を得ることはできなかった。細胞生化学的手法として、ゴルジ体あるいはTGNに局在するタンパク質に近位依存性ビオチン標識酵素を融合した植物体を作出し、LC-MS/MS によりプロテオームを比較した。得られたプロテオームからゴルジ体とTGN間で繋留因子として機能すると考えられる解析候補タンパク質群を多数同定した。一部の解析候補タンパク質に蛍光タンパク質を融合して細胞内局在を解析し、それらがゴルジ体とTGNに局在することを確認した。今後はこれら解析候補タンパク質群の異体遺伝学的・生化学的解析を進めていく予定である。
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