| 研究課題/領域番号 |
18K06214
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
細川 暢子 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 准教授 (00263153)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | コラーゲン / 細胞内輸送 / 小胞輸送 / ライブイメージング / 蛍光タンパク質 / 小胞体 |
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| 研究実績の概要 |
コラーゲンは人などの脊椎動物では体を支えるために必要なタンパク質で、体の構成成分として最も多く産生されるタンパク質である。コラーゲンは小胞体内で生合成され、３本の鎖が集まって棒状の分子を形成した後に細胞外へと分泌される。３本鎖を形成したコラーゲンの長径は約300 - 400 nmと大きい。通常の分泌タンパク質は小胞体からゴルジ装置へ輸送される際には、直径約60 - 80 nmの大きさのCOPII小胞によって輸送されるが、このように大きなコラーゲン分子はCOPII小胞に入ることができないと考えられ、どのようにして細胞内で輸送されているのかについては謎であった。近年になって一部のコラーゲンについて新しい輸送機構が報告されつつあるものの、まだまだ未解明な点が多い。また、コラーゲン分子を可視化して、ライブイメージング法を用いて解析を行った報告はほとんど無い。そこで本研究においては、蛍光タンパク質を付加することによってコラーゲン分子を可視化し、コラーゲンがどのようにして細胞内輸送されるのか、その機構の解明を行った。代表的なコラーゲンである線維形成性III型コラーゲン、および基底膜形成性IV型コラーゲンについて解析した。
まず、III型およびIV型コラーゲンについて、GFP-コラーゲンの作製を行った。蛍光顕微鏡や共焦点レーザー顕微鏡を用いたライブイメージングを行い、これらのGFP-コラーゲンが、通常のコラーゲンと同様の細胞内挙動を示すこと、細胞外に分泌されて繊維状構造を形成することを確認した。これらのGFP-コラーゲンを用いて、小胞体で生合成されたコラーゲンがどのようにしてゴルジ装置まで輸送されるのか、輸送小胞の形態学的な観察を行った。また、小胞体からゴルジ装置間の輸送に関与する分子についてもノックダウン法を用いて明らかにすることができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
研究実績の概要に述べたように、本研究において重要な、内在性コラーゲンと同様の挙動を示すと考えられるGFP-コラーゲンの作製に成功した。これらのGFP-コラーゲンを用いて実験を行った結果、小胞体からゴルジ装置間のコラーゲン輸送形態および輸送に必要とされる因子について成果を得ることができた。IV型コラーゲンについて、これらの結果をまとめ、論文として学術雑誌に投稿することができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
投稿論文に関するリバイズ実験を行って、論文受理に向けて研究を進める。また、III型コラーゲンについても当初計画に基づいて研究を推進し、細胞内輸送機構を解析する。
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