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細胞内輸送小胞の形成を支える動的秩序の解明

公募研究

研究領域生命分子システムにおける動的秩序形成と高次機能発現
研究課題/領域番号 26102509
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京大学

研究代表者

佐藤 健  東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (00303602)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2015年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2014年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード小胞体 / COPII / 低分子量GTPase / 小胞輸送 / 輸送小胞
研究実績の概要

真核細胞内の小胞輸送における小胞形成は、コートタンパク質が低分子量GTPaseによる調節を受けながら連結・重合していくのを駆動力としている。この反応において、コートタンパク質が時空間的に制御されながら膜上に集合し、秩序だって重合しながら膜を変形させていった後に膜をくびり切り、特定の物質を詰め込んだ膜小胞が形成されるという一連の過程については不明な点が多く残されている。本研究では、出芽酵母の小胞体における小胞(COPII小胞)形成反応に注目し、反応に関わる因子群が膜上で繰り広げる動的な秩序形成の原理について解析を行う。平成27年度は、昨年度に実験系の拡張を行った、顕微鏡下に形成させた人工脂質平面膜上にCOPII小胞形成反応を再構成して可視化する実験系を用いて、COPII小胞形成過程におけるコートタンパク質のダイナミクス解析を行った。その結果、COPII小胞の外殻を形成するSec13/31コートタンパク質は、COPII小胞の形成において中心的な役割を果たす低分子量GTPaseであるSar1が膜からの解離した後も安定して膜上にクラスターを形成していることが明らかとなった。また、Sar1のヌクレオチド交換因子を行うSec12は、膜上でCOPIIコートが形成するクラスターから排除を受けることが明らかとなった。これらの結果から、COPII小胞の形成過程において、COPIIコートの連結反応と、その反応の調節を行うSar1との時空間的な関係が明らかとなった。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Distribution of Sec24 isoforms to each ER exit site is dynamically regulated in Saccharomyces cerevisiae2015

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

      FEBS Letters

      巻: 589 号: 11 ページ: 1234-1239

    • DOI

      10.1016/j.febslet.2015.04.006

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 細胞内輸送でタンパク質を目的地へ:小胞体から始まる小胞輸送2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤 健
    • 雑誌名

      膜(Membrane)

      巻: 40 ページ: 2-8

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sec23 homolog Nel1 is a novel GTPase-activating protein for Sar1 but does not function as a subunit of the COPII coat.2014

    • 著者名/発表者名
      Kodera, C., Yorimitsu, T., Sato, K.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 289 ページ: 21423-21432

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Molecular mechanisms of Sar/Arf GTPases in vesicular trafficking in yeast and plants.2014

    • 著者名/発表者名
      Yorimitsu, T., Sato, K., Takeuchi, M.
    • 雑誌名

      Front. Plant Sci.

      巻: 5 ページ: 411-411

    • DOI

      10.3389/fpls.2014.00411

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Sec16 N末端領域によるCOPIIタンパク質の制御とCOPII小胞の形成機構2015

    • 著者名/発表者名
      依光朋宏、佐藤 健
    • 学会等名
      第88回日本生化学会大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] VISUALIZATION OF COPII MINIMAL MACHINERY DURING MEMBRANE ASSOCIATION IN AN ARTIFICIAL PLANAR LIPID BILAYER2015

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki, H., Sato, K.
    • 学会等名
      新学術領域「動的秩序と機能」第4回公開国際シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学・西新プラザ(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-11-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 小胞体における輸送小胞形成の時空間制御2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤 健
    • 学会等名
      第13回日本糖鎖科学コンソーシアムシンポジウム
    • 発表場所
      愛知県産業労働センター(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-10-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 動態解析により得られたCOPⅡ小胞形成因子の膜への集合モデル2015

    • 著者名/発表者名
      岩崎寛彦、佐藤 健
    • 学会等名
      第67回日本細胞生物学会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2015-06-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 人工脂質平面膜を用いたCOPII小胞形成因子の動態解析2014

    • 著者名/発表者名
      岩崎寛彦、佐藤 健
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] COPII小胞形成におけるSec16 N末端領域の機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      依光朋宏、佐藤 健
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 出芽酵母をモデルとした小胞体における輸送小胞形成の時空間制御2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤 健
    • 学会等名
      第186回酵母細胞研究会例会
    • 発表場所
      キリンビール(株)横浜工場総合棟(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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