小胞輸送とゴルジ装置形成の分子機構

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10215207
• 研究機関: 福岡大学
• 研究代表者: 池原 征夫 福岡大学, 医学部, 教授 (70037612)
• 研究分担者: 中村 暢宏 金沢大学, がん研究所, 助教授 (50294955) ; 三角 佳生 福岡大学, 医学部, 助教授 (10148877)
• キーワード: 小胞輸送 / ゴルジ装置形成機構 / ゴルジ局在蛋白質 / Giantin(GCP372) / GCP60 / マトリックス蛋白質GM130 / GRASP65

研究概要

1)Giantin結合タンパク質GCP60のタンパク質輸送とゴルジ装置形成への関与:
Giantinは小胞接着因子p115およびマトリックスタンパク質GM130を介して小胞輸送に関与する。新しく合成されたGiantinは小胞体を経由してゴルジ体に局在するようになるが、その局在化シグナルはC末端の約100残基の配列に存在する。この領域と特異的に結合する新規タンパク質としてGCP60を同定した。各種欠失変異体の発現と結合実験によって、GCP60はC末端側の約90残基(361-452)の領域を介してGiantinに結合することを明らかにした。GCP60は元来サイトソールに存在するタンパク質であるが、Giantinと結合することによってゴルジ体に局在するようになる。Giantin結合領域をもつGCP60の過剰発現は、小胞体からゴルジ体へのタンパク質輸送をブロックすることがわかった。また、GCP60の過剰発現によってゴルジ体の形態も解体された。Giantin結合領域を持たない変異体ではこのような効果は観察されなかった。以上の結果は、GCP60はGiantinと結合することによって、ゴルジ体へのタンパク質輸送およびその形態形成に関与していることを示唆する。
2)GRASP65のゴルジ体膜への局在化機構:
GM130のゴルジ膜上でのレセプターである事が示唆されているGRASP65のゴルジ膜への局在化機構を解析した。A)[^<35>S]メチオニンをトレーサーとし、細胞分画法でゴルジ体分画への局在を経時的に解析したところ、GRASP65は合成後速やかにゴルジ体へ局在化することがわかった。B)新しく合成されたタンパク質の局在化を形態学的に調べたところ、小胞体からゴルジ体への輸送をmSar1Pの微量注入によって阻害した条件でもGRASP65のゴルジ体への局在化が観察された。C)試験管内転写翻訳系を用いて合成したGRASP65は、精製したゴルジ体膜へ特異的に結合した。以上の結果から、GRASP65は翻訳後,直接ゴルジ体に局在化する事が明らかとなった。

研究成果

• [文献書誌] M.Fukushi-Irie et al.: "Possible interference between tissue-non-specific alkaline phosphatase with an Arg54-Cys substi-..."Biochemical Journal. 348,3. 633-642 (2000)
• [文献書誌] N.Niwa et al.: "Correlation of diversity of leg morphology in Gryllus bimaculatus (cricket) with divergence in"Development. 127. 4373-4381 (2000)
• [文献書誌] F.Nakatsu et al.: "A di-leucine signal in the ubiquitin moiety. Possible involvement in ubiquitination-mediated..."Journal of Biological Chemistry. 275,34. 26213-26219 (2000)
• [文献書誌] Y.Kin et al.: "Biosynthesis and characterization of the brain-specific membrane protein DPPX, a dipeptidyl....."Journal of Biochemistry. 129,2. 289-295 (2001)
• [文献書誌] Y.Zhang et al.: "Role of furin in delivery of a CTL epitope of an anthrax toxin-fusion protein"Microbiol.Immunol.. 45,2. 119-125 (2001)
• [文献書誌] Y.Misumi et al.: "An essential cytoplasmic domain for the Golgi localization of coiled-coil proteins with a COOH-"Journal of Biological Chemistry. 276,9. 6867-6873 (2001)