| 研究課題/領域番号 |
23KF0078
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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 |
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| 応募区分 | 外国 |
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| 審査区分 |
小区分44030:植物分子および生理科学関連
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| 研究機関 | 基礎生物学研究所 |
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研究代表者 |
上田 貴志 基礎生物学研究所, 細胞動態研究部門, 教授 (10311333)
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| 研究分担者 |
FENG YIHONG 基礎生物学研究所, 細胞動態研究部門, 外国人特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-25 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2024年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2023年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
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| キーワード | SNX / retromer / 液胞 / 逆行輸送 / TGN / 膜交通 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
植物に特徴的なオルガネラである液胞が機能を発揮するためには、液胞膜に正しい種類のタンパク質が適切な量局在している必要がある。そのためには液胞への順方向の輸送経路と液胞からの逆方向の輸送経路のバランスが必要であると考えられる。しかし液胞からの輸送経路については、その存在すら証明されていない。本研究では、液胞からの逆行輸送の分子機構を、ケミカルバイオロジー、細胞生物学、遺伝学の手法を用いて解明する。
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| 研究実績の概要 |
植物に特徴的なオルガネラである液胞の機能を発揮するためには、液胞膜に正しい種類のタンパク質が適切な量局在している必要がある。この膜タンパク質組成の確立と維持には、液胞への順方向の輸送経路と、液胞からの逆方向の輸送経路のバランスが必要であると考えられる。液胞への輸送についてはこれまで盛んに研究されており、多くの知見が蓄積している。一方液胞からの輸送経路については、分子機構はおろかその存在についても謎のまま残されている。そこで、後期エンドソームと液胞膜の融合を実行する膜融合因子VAMP727をモデルカーゴとして用い、液胞からの逆行輸送経路の存在を証明するとともにその分子機構を明らかにすることを目指し研究を進めた。光変換蛍光タンパク質とVAMP727の融合タンパク質を薬剤処理により液胞膜に局在させ、光変換後に薬剤を除去してその挙動を観察することで、VAMP727が液胞膜からエンドソームへとリサイクルされることを証明した。また、この過程に関わる分子の候補として同定したSNXとVAMP727の共局在解析や遺伝学的解析を実施し、SNXがVAMP727の液胞からの回収に必要であることを証明した。さらに、エンドソーム輸送において逆行輸送に関与することが知られているretromer複合体の関与も検証し、VAMP727の逆行輸送にはretromerは関与しないことを明らかにした。一方、トランスゴルジネットワーク（TGN）に局在するタンパク質とretromerの関係を調べたところ、このタンパク質のTGN局在がretromerに依存していることが分かった。これらの結果から、SNXとretromerが植物では独立に機能することが明らかになった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究が計画通り順調に進展し、成果が得られつつある。
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| 今後の研究の推進方策 |
SNXとretromerの超解像イメージングを実施し、両者が機能する場を詳細に明らかにする。また、SNXがVAMP727とどのように相互作用することで液胞膜からの逆行輸送を実行するのかを、生化学的手法や高分解能イメージングにより明らかにする。得られた知見をまとめて原著論文として発表する。
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