研究課題
小胞体から形成される輸送小胞は、COPIIコートと呼ばれるタンパク質複合体によって覆われていることからCOPII小胞と呼ばれる。COPIIコートは、小胞体膜上の輸送されるタンパク質が持つ輸送シグナルと特異的に結合し、この複合体が膜上で集合することにより、目的のタンパク質を選択的に取り込んだCOPII小胞が形成されると考えられている。COPIIコートと輸送されるタンパク質が結合するには、低分子量GTPaseであるSar1pが必要であり、Sar1pのGTPase活性により輸送されるタンパク質の輸送小胞への取り込みが厳密に制御されていると考えられているものの、その詳細なメカニズムは不明であった。その理由の一つとして、これまでの細胞から分画したオルガネラを用いたin vitro実験系では、さまざまな種類のGTPaseが混在しているため、輸送小胞形成過程で機能するGTPase機能のみを切り離して解析することが非常に困難であったことが挙げられる。これまでに開発した、小胞体からのCOPII小胞形成を必要最小限の精製因子で再現する完全再構成系を用いることにより、COPII小胞形成反応で中心的な役割を担っているSar1pのGTP加水分解の様子を直接測定することが可能となった。さらに、COPIIコートにYFP、プロテオリポソーム上の輸送されるタンパク質にCFPを融合させ、COPII小胞形成過程におけるCOPIIコートと輸送されるタンパク質との分子間相互作用をCFP-YFP間のFRETを指標としてリアルタイムで追跡することのできる実験系を開発した。これらのオリジナルな実験系を用いて詳細に解析を行った結果、Sar1pはGTP加水分解のエネルギーを利用して、輸送小胞に取り込むタンパク質の選別を行っているという現象を見いだすことができた。
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Nat.Struct.Mol.Biol. 12
ページ: 167-174
J.Biol.Chem. (印刷中)
