ゴルジ体構築原理の解明

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11480183
• 研究機関: 東京薬科大学
• 研究代表者: 多賀谷 光男 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (30179569)
• 研究分担者: 長浜 正巳 東京薬科大学, 生命科学部, 助手 (60281169) ; 宍戸 佳津子 (谷 佳津子) 東京薬科大学, 生命科学部, 講師 (40266896)
• キーワード: ゴルジ体 / 逆行輸送 / 三量体GTP結合タンパク質 / 小胞体 / セラミド / ホスホリパーゼ / 膜融合

研究概要

ゴルジ体はいくつかの嚢が合わさった層板構造を有しており、小胞を介したタンパク質輸送の中継基地として働いている。小胞体からのタンパク質輸送に伴いゴルジ体へは膜が流入し、細胞膜などへの輸送のために膜が流出する。また、小胞体からの輸送に伴い運ばれた小胞膜タンパク質を小胞体にもどす時にも、ゴルジ体から膜が流出する。膜の出入が頻繁に起こっているにもかかわらず、間期の動物細胞のゴルジ体は常に層板構造を保っている。ゴルジ体の構築機構の解明を目指して研究を進め、本年度は以下の成果を得た。
(i)ゴルジ体の構造形成におけるセラミドの影響
長鎖セラミドはゴルジ体を不安定化させ、短鎖セラミドは安定化させることを見い出した。おそらくセラミドの物理的性質がゴルジ体の安定性に影響していると考えられる。
(ii)RGSZのゴルジ体の構造形成への関与
昨年度、ゴルジ体の構造形成が三量体GTP結合タンパク質のGαz及びGαi2によって調節されていることを示した。本年度の研究で、GαzのGTPase活性を促進(すなわち不活性化)させるRGSZ1とRGSZ2を細胞内で発現させると、ゴルジ体の分解が起こることを明らかにした。現在、酵母two-hybrid法を用いて、Gαzと相互作用し、ゴルジ体形成に関与するタンパク質の検索を試みている。
(iii)p125の局在とそのホモログの同定
ゴルジ体の形成には小胞体からの膜の流入が必須であり、ゴルジ体の構築原理を考える上で、小胞体-ゴルジ体間膜輸送機構の解明は重要である。昨年度、小胞体由来小胞のコート成分と結合し、ホスホリパーゼA構造を持つタンパク質p125を同定したが、p125がp115(小胞とゴルジ膜の繋留に関わる)と同局在を示すことを明らかにした。また、p125のホモログとしてKIAA0725pを同定し、それがホスホリパーゼA活性を持つことをつきとめた。

研究成果

• [文献書誌] Tani,K. et al.: "Hypothetical protein KIAA0079 is a mammalian homologue of yeast Sec24p."FEBS Lett.. 447. 247-250 (1999)
• [文献書誌] Tani,K. et al.: "p125 is novel mammalian Sec23p-interacting protein with structural similarity to phospholipid-modifying proteins."J.Biol.Chem.. 274. 20505-20512 (1999)
• [文献書誌] Yamaguchi,T. et al.: "Regulation of the Golgi structure by the a-subunits of heterotrimeric G proteins."FEBS Lett.. 470. 25-28 (2000)
• [文献書誌] Hatsuzawa,K. et al.: "Syntaxin 18: a SNARE that functions in the ER, intermediate compartment, and cis-Golgi vesicle trafficking."J.Biol.Chem.. 275. 13713-13720 (2000)
• [文献書誌] Fukunaga, et al.: "Implication of sphingolipid metabolism in the stability of the Golgi apparatus."J.Cell Sci.. 113. 3299-3307 (2000)
• [文献書誌] Mizoguchi, et al: "Determination of functional regions of p125,a novel mammalian Sec23p-interacting protein."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 279. 144-149 (2000)