蛍光性非天然アミノリン脂質合成酵素の創出

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K19338
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 分子生物学およびその関連分野
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 田村 康 山形大学, 理学部, 准教授 (50631876)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2019-03-31
• キーワード: リン脂質 / オルガネラ / リン脂質輸送

研究成果の概要

本研究では大腸菌のホスファチジルセリン（PS）合成酵素PssAを改変し，本来の基質であるセリンの代わりに蛍光性基を導入したセリンを認識する酵素の創出を目指した。これまでに出芽酵母細胞のPS合成酵素Cho1の代わりに，様々なオルガネラ膜にPssAを発現する変異細胞を作製したところ，小胞体，脂肪滴，ペルオキシソーム，ミトコンドリア内膜局在型PssAがCho1の欠損を相補できることがわかった。本研究ではさらにPssAを大腸菌から大量発現，精製し，結晶化できる条件を決定すした。今後PssAのX線結晶構造から，PssAの基質認識領域を決定し，蛍光性基を導入したセリンを認識する酵素の創出を目指す。

自由記述の分野

細胞生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

大腸菌のPS合成酵素を真核生物に移植することで，本来不可能であった，真核生物内のPS合成の細胞内局在場所を変化させることが出来るようになった。これにより，PSが小胞体で合成される必然性が初めて検証できるようになった。また様々な細胞内区画で合成されたPSの運命（PS→ホスファチジルエタノールアミンへのミトコンドリア内での変換）をモニターすることで，細胞内の脂質の流れをモニターする実験系の構築に成功した。この実験系により，細胞内の異なるおるがねら膜間をかなり効率的に脂質が移動する様子を様々なおるがねら間で調べることが出来るようになった。