ユビキチン系蛋白分解と選択的自食作用

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06680680
• 研究機関: 山梨医科大学
• 研究代表者: 横田 貞記 山梨医科大学, 医学部, 助教授 (40020755)
• キーワード: ユビキチン系蛋白分解 / 選択的自食作用 / 増殖ペルオキシソーム / 免疫電子顕微鏡

研究概要

前年度は抗ユビキチン抗体の調製とそれを用いた免疫染色が検討された。薬物投与により増殖したペルオキシソームには約8倍のユビキチンとユビキチン結合タンパクを示す標識が認められた。これに対してミトコンドリアやライソソームでは約2倍の標識が見られた。これらの結果は増殖したペルオキシソームの個々のタンパクがユビキチン系タンパク分解によって処理されていることを示唆する。しかし、自食作用にユビキチン系がかかわるかどうかを示していない。そこで、Nycodenz密度勾配遠心法で分離したペルオキシソームを用いて前包埋法と後包埋法の免疫電顕染色を行なって観察した。詳細な観察の結果、ペルオキシソーム膜の細胞質側に金粒子の存在が認められた。これはペルオキシソーム膜タンパクがユビキチン化されることを示すものである。さらに分離したペルオキシソームのポリペプチドのユビキチン化をイムノブロットで調べると、抗ユビキチン抗体に反応するシグナルは無数見られたが、その中に4個のシグナルが明らかにペルオキシソーム増殖処理で増加した。とくに38KDaのシグナルは増殖処理ではじめて現れた。これらのポリペプチドの同定は検討中であるが、結果はペルオキシソームにユビキチン化されるタンパクが存在することを示すもので、免疫電顕の結果と一致する。
これまでの研究で自食胞はER膜が標的のペルオキシソームを取り囲むことによって形成される。これはER膜が標的を選別認識することができることを意味する。結果を総合すると、ペルオキシソーム膜タンパクのユビキチン化が、ER膜がペルオキシソームを選別認識するのに関係している可能性がある。

研究成果

• [文献書誌] Yokota, S., Himeno, M., Kato, K.: "Degradation of excess peroxisomes by cellular autophagy: Immunocytochemical and biochemical analysis." Acta Histochem. Cytochem.27. 573-579 (1994)
• [文献書誌] Yokota, S., Hashimoto, T., Ichiyama, A.: "Immunoelectron microscopic localization of peroxisomal enzymes in the fibrillar structures of rat liver peroxisomes induced by administration of acetylsalicylic acid." Acta Histochem. Cytochem.28. 11-19 (1995)
• [文献書誌] Yokota, S., Himeno, M., Kato, K.: "Formation of autophagosomes during degradation of excess perosisomes induced by di-(2-ethylhexyl)phthaklate treatment. lll. Fusion of early autophagosomes with lysosomal compartments." Eur. J. Cell Biol.66. 15-24 (1995)
• [文献書誌] Yokota, S., Hashimoto, T.: "Immunocytochemical localization of L-α-hydroxyacid oxidase in dense bar of dumb-bell-shaped peroxisomes of monkey kidney." Histoshem. Cell Biol.104. 55-61 (1995)
• [文献書誌] 横田貞記: "ライソソーム-heterophagyとautophagy-" 電子顕微鏡. 30. 109-112 (1995)
• [文献書誌] 横田貞記: "ライソソームの微細形態" 生体の科学. 46. 198-203 (1995)